（一）、何謂木質材料

木材是一種再生性生物資源材料，亦被視為21世紀對地球環境最為柔和、衝擊最小之生態材料或綠色材料，特別是在京都議定書生效後，綠色材料對於降低溫室氣體具有極為重要的影響。由於木材自古以來因材料取得與加工容易，且具有特殊紋理與色澤自然高雅、氣味芳香獨特、觸感溫涼適宜，並能調節環境溫度和濕度、吸收紫外光、調和光線等多項優良之居住特性（王松永，2000）為其他建築素材所不及。其廣泛之用途包括室內之裝修用材、壁板地板及傢俱，此外亦可應用於結構梁柱與室外鋪板、欄杆及生態工法等地。

近年國人經濟水準之提高，休閒遊憩之風氣亦伴隨提升，許多森林遊樂或風景區為提倡親近自然與生態永續之概念，廣泛利用木質材料設置露臺、平台、涼亭、人行步道與階梯等設施。然由於木材組織細胞之組成係以纖維素、半纖維素與木質素等三大元素組成，三者均易受環境、氣候等因子影響導致耐久性降低，此外，我國位處中低緯度之季風氣候帶，屬高溫高濕之海島型氣候，故上述提及以木質材料建置之戶外木結構設施，容易因溼度與日夜溫差等因素出現開裂、發霉、變形反翹、蟲蟻蝕害及腐朽菌侵入等問題，除降低美觀與強度外，甚至可能危及使用者之安全。因此，木材防腐保存技術之認知、使用與研發，對我國森林產業而言係極其重要之課題。

（二）、常見之木材危害位置

鑒於木材係以纖維素、半纖維素與木質素等三大元素組成，當其應用於戶外環境時，可能因環境、結構或人為使用等因子導致耐久性不佳之情況，包括紫外光引起之光氧化、水分引起之尺寸安定性不佳、蟲蟻蝕害或真菌類引起之生物性危害等，其中又以蟲蟻或腐朽菌造成之生物性危害最為常見，其擴散範圍既深且廣，極易造成木質材料結構性之破壞。日本曾有研究指出木質結構之接地處與接合部最易受到生物性之危害，前者由於直接接觸地面或土層，其間隙容易積聚水氣，間接成為蟲蟻、腐朽菌與真菌類合適之生長環境，導致生物性危害之產生。而後者則可能包含榫接與金屬連接構件等結構，此類連結處大多係後加工組裝製成，故容易有防腐處理不完全或受後天形變影響，導致有孔隙曝露之情況。

（三）、常見之木材生物性危害-腐朽菌

        木質材料於長時間之高溫潮濕環境下易有自然劣化之情況產生，導致其主成分受到各類生物之降解，進而造成外觀品質之降低及機械性能之下降。常見之木材真菌侵害種類可分為腐朽菌（Rot）、變色菌（Stain）和黴菌（Mold）三種，其多屬真菌界（Eumycota, Fungi）之擔子菌綱（Basidiomycetes）、子囊菌綱（Ascomycetes）及半知菌綱（Deuteromycetes）。其降解過程係先透過胞子於木材上萌發後，藉由菌絲（Hypha）穿過壁孔（Pit）或沿著縱向細胞腔發展，進一步降解細胞壁之組成（Haygreen and bowyer, 1996）。而腐朽菌對木材之腐朽機制上，其可透過分泌酵素分解纖維素之結晶區與非結晶區，包括纖維二糖水解酶（Cellobiohydrolase）、內切型葡萄糖分解酶（Endoglucanase）及外切型葡萄糖分解酶（Exoglucohydrolase）等，亦會透過環境中之鐵離子藉芬頓反應生成氫氧自由基（Hydrothyl radial）、超氧自由基（Peroxyl radical）及過氧化氫自由基（Hydroperoxyl radical）等活性氧媒介造成木質細胞組成分之降解（Schultz et al., 2008；陳永龍等，2010）。

        另一方面，木材受腐朽菌危害時，依照其降解之成分、劣化後的特徵不同，亦可如下列所示分為褐腐菌、白腐菌及軟腐菌三類。

1、褐腐菌：

        主要降解木材主成分中的纖維素與半纖維素，因此受褐腐菌危害的木材呈現褐色色斑。而受褐腐菌危害之木材，除材色變化外，其表面亦會產生塊狀或橫向的開裂，為辨識褐腐菌危害的方法之一。若木質材料具褐腐菌之侵害或分解情形，其於腐朽初期時即有明顯之強度降低現象。一般以針葉樹較易受褐腐菌感染而受侵害，而危害木質材料之主要褐腐菌種包括：粉孢革菌（Coniophra puteana）、密粘褶菌（Gloeophyllum trabeum）、深褐褶菌（Gloeophyllum sepiarium）、結麗香菇（Lentinus lepideus）及硫磺菌（Laetiporus sulphureus）等。

2、白腐菌：

        白腐菌主要降解木材主成分中之木質素，因此受白腐菌危害的木材多呈現白色外觀，此外，木質素受白腐菌之降解後，易導致木材呈鬆散之纖維狀。而白腐菌之侵入主要發生於含水率高於氣乾狀態之闊葉樹種，如以闊葉樹材建造之木棧道、庭園景觀等，而遭受降解後的木材，其密度、硬度及強度等力學性質將有所降低，輕則產生表層毀損應盡速進行局部置換，避免腐朽之延續，重則有倒塌斷裂之疑慮，可能影響人身之安全。此外，腐朽後期可能產生目視可見之子實體生長於木材表面之現象，除影響其力學性能表現外亦產生外觀之變化，降低其生命週期與經濟價值。危害木質材料之主要白腐菌種包括：多年層孔菌（Fomes annosus）、雲芝（Trametes versicolor）、樺褶孔菌（Lenzites betulina）等。

 3、軟腐菌

        軟腐菌係屬複合型之降解模式，對纖維素、半纖維素及木質素的降解較無特定之專一性，惟軟腐菌好發於含水率高之環境及相對濕度偏高之木材上。受軟腐菌危害之木材會呈現材質軟化的現象故得名。其經常發生於木構件接地處、水際處等。而木材遭受軟腐菌危害後之特徵包括：表面呈現黑灰或灰白色色斑、質地變為鬆軟、偶爾出現縱橫龜裂與隙紋等現象。

（三）、常見之木材生物性危害-白蟻

1、白蟻之分布與種類

        木質材料應用於戶外環境時，除尺寸變化、變形與受陽光曝照所造成之光劣化變色、開裂外，生物性劣化亦為其外觀毀損與使用期限及強度衰減之主因。其中，白蟻危害之蝕害速率與蝕害面積又格外之顯著。白蟻（Termites）可視為自然生態循環中之分解者，其分解纖維成分與鬆軟土質之功能亦是碳循環中重要之一環（戴為愚，2002）。然對於人類之居所或日常生活而言，白蟻之存在及其對木質或纖維材質之蝕害現象，現今已造成重大之財損，甚至危及吾等生活之安全性。故有效抑制白蟻之生長或對木質纖維材料進行適當之保存處理已係今日不可忽視之議題。

        在日本，白蟻又名「堂崩」，係指木構件受白蟻蝕害影響後易造成崩塌之現象，曾有文獻指出鞘翅目（Coleoptera）之天牛類、木蠹蟲類與等翅目（Isoptera）之白蟻係影響木質材料最為嚴重之三類地面型害蟲（林勝傑和謝瑞忠，2004），其中，又以白蟻之分布與對木質纖維材料之毀損程度最大，研究指出全世界目前約有將近3000種白蟻，而臺灣地區則有4科12屬17種，又以表1所示之5種白蟻類型最為常見，分別係：臺灣家白蟻、格斯特家白蟻、黃肢散白蟻、黑翅土白蟻及截頭堆砂白蟻。另就白蟻之活動範圍而言，其主要分布於熱帶、亞熱帶及溫帶地區，然因氣候變遷之故，目前於赤道南北等溫線約10oC之區域均有其蹤跡可循。而我國由於位處亞熱帶又屬海島型氣候，高溫高濕之環境極適合白蟻之生長與繁殖，因此成為白蟻蝕害（蟻害）之好發區，自古舉凡木製家俱、書籍紙張、屋舍廟宇、古蹟構件與農林作物等均有受其蝕害之紀錄，部分白蟻甚至可蛀蝕生立木，影響其正常生長，導致空心或倒塌。食性方面，多數白蟻種類之主食為含纖維素之物質（木材、紙纖維、穀物、殘枝、皮革、毛料等），其消化器官中之分解酶可有效分解纖維素，並將其餘物質排出體外（王松永和張宗豫，1989）。

表1、臺灣常見之5種白蟻

2、白蟻之生活習性

        於成熟之白蟻群體中存在多種品級類型之白蟻型態，包括若蟻、工蟻、兵蟻、生殖蟻及候補生殖型，其中有翅之生殖型一般於春後之雨季便開始離巢紛飛尋找交配之機會，選定新巢位後，雌雄生殖蟻將脫翅進行交配，新蟻后再於一週後開始產卵。而於白蟻群體中數量最多之品級類型為工蟻，無眼、無翅全身呈乳白色為其特徵，負責之工作包含築巢、修築蟻道及採水覓食等，而此生活習性與工作型態亦係直接造成木質結構體毀損之元兇。品級類型次多者則是兵蟻，其身白而頭部偏大且呈褐色，具有發達之上顎，可抵禦螞蟻等外敵入侵蟻巢。

        除戶外用木質材料易受白蟻之蝕害外，如今白蟻亦被視為影響人類生活起居之都市害蟲之一，而會造成前述都市危害之白蟻可分為兩類：地下白蟻（Subterranean termite）及乾木白蟻（Dry-wood termite）。經統計兩類型之白蟻每年可造成全球約400億美金之經濟損失，而我國又以屬地下白蟻之家白蟻類所造成之危害最為嚴重（約占整體之87%），其單一個蟻巢內含之家白蟻個數即可達百萬支以上。此外，家白蟻之蟻巢（主巢）多建於戶外之地下土層中，其可於地下築造通道以便於覓食，亦可於地表之建物或立木上築造遮蔽管以利遷移，並選定室內合適之環境後再行築造副巢，此層階式之築巢移動模式係家白蟻類分布範圍及蝕害之面積間接擴大之主因。而截頭堆砂白蟻（乾木白蟻）之生活習性則與家白蟻類不同，其蟻巢多建於屋內之木材構件中，且並不築造連接之通道，故於危害調查時較不易由外觀判斷其取食位置或受危害之範圍，然乾木白蟻於蝕害處多會堆積如砂粒狀之排遺，此特徵即為木材受其蝕害之佐證。

文章提供：楊德新教授