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03 植物标本采集与制作


植物标本采集与制作
一、实验目的 植物标本是学习与研究植物必不可少的实物资料,学会采集和制作腊叶标 本,乃从事植物分类研究所必须具备的基本技能。 二、实验原理 “没有蜡叶标本,也就没有分类学。 ”这句话道出了蜡叶标本的重要意义。 近 50 万种植物,遍布整个地球的每一个角落,人们为了科学研究的方便,或是 教学的需要,必须把它们采集回来,并以适当的方式把它保存起来,也就是

制作 成标本。而大量的(数以万计的)用于长期教学和科研的标本,主要是用草纸压 干,装帧在洁白的台纸上,并且按照植物分类的等级:纲、目、科、属、种存放 在特制的标本柜内, 按一定的系统陈列在标本室内, 也就是通常所说的蜡叶标本, 而蜡叶标本就是物种的具体佐证或模式。在科学研究和教学的过程中,这些蜡叶 标本是的宝贵资料,标本的时间越久,越有研究价值。解放前,曾有 11 个国家 的 159 人来我国采集植物标本,发表了大量的新属和新种,这些标本也就作为模 式标本存入国外标本馆,成为十分珍贵的科学资料。 蜡叶标本是经过采集、加工和消毒处理,能够长期保存的植株片段或整体。 标本的制作要符合规范,记录完全,成为合用标本。它可以作为教学标本展示给 学生学习,也可以存放在某标本馆里,让世界上其他的植物学家也能看到它,那 作用就更大了。哪怕是世界广布的一棵春蓼 (Polygonum persicaria) 或蒲公英 (Taraxacum mongolicum)的标本,由于它是来自不同居群中的一个代表,因此在 植物分类学家眼里都有一定的份量, 三、实验用品 (一)材料 各种野外生长的蕨类植物、裸子植物和被子植物的植株。 (二)器材 枝剪、小镐、望远镜、高枝剪、采集袋(箱)、海拔仪、放大镜、钢卷尺、指南针、 小纸袋、号牌、采集签、铅笔、吸水纸、台纸、针、线、胶水、固体胶等。 (三)试剂 95%酒精、0.5%的升汞酒精溶液。 四、实验方法 (一)植物标本的采集 1.野外采集需备用品 枝剪、小镐、望远镜、高枝剪、采集袋(箱)、海拔仪、放大镜、钢卷尺、指 南针、小纸袋、号牌、采集签、铅笔。号牌是 2 cm×4 cm 的硬纸片,打孔穿线, 系在标本上,号牌上印有采集人、地点、日期和编号共 4 项内容。野外采集签是 6~8 cm×10~12 cm 的记录纸,具体格式如图 15-1 所示。 2.采集植物标本时应遵守的原则 (1)首先采标本要尽量有花,果或至少有其中之一,如果无花也无果则一 般不采。另外叶子也很重要,如有地下鳞茎等也应挖取。某植物如只有花,则以 后可以补采同种的果实标本。 (2)采集小草本,可以一份多株,高草本则采后折成“ N”字形,太高的 草本,可选上、中、下三段剪取。木本标本枝条不宜过长,一般 40 厘米以下为 宜。

(3)每号标本即每种标本,应尽量多采几份,至少 3 份,必要时采 5-6 份,便于比较研究。 (4)在采标本压入草纸中时,注意解剖开一朵花,展示内部形态,便于以 后研究,因为压干后,如需看花,往往要用水浸煮,不方便。另外,要使叶片有 正面的, 也有翻过来能看到叶片背面的, 因为标本干后再翻动则易断裂。 叶有上、 下面,可以随时观察其毛被等特征。 (5)开花的植物标本,注意随时记下花期,花的颜色,有果实的标本,记 下果期和果的颜色,因为压制标本后,往往颜色褪去影响鉴定。 (6)注意植物的生境,作好记载,包括所采标本是在多少海拔高地采的? 山坡坡向怎样?在林下采的,还是草坡采的?或是岩石上的、沼泽地的均应有记 录,此外还可记下该种的个体多不多,在该地分布广不广、是否到处可见等。 (7)当一植物为雌雄异株或同株时,应尽量采集异株植物包括花在内。同 株则分别采雌、雄花枝。因此,一些有名的雌雄异株植物应事先有所知晓,如杨 柳科、桑科(一部分) 、柿树科、麻黄科、杜仲科等。有些科中有部分种类是雌 雄异株的,如木犀科的白腊树属、天南星科的一部分。 (8)特别注意有鳞茎、根茎或块根的植物应挖取它们的根,连同地上部分 制成标本。 (9)有些植物的鉴定果实更为重要,故应尽量采到果实,如伞形科、紫草 科、藜科、十字花科、木戚树科等。 (10)蕨类植物 必须采有孢子囊的植株,便于鉴别。 (11)寄生植物最好连寄主采,如寄生于蒿类根上,最好挖出寄主植株一同 压制标本。 (12)枝条的选择,首先要考虑它的代表性,最好是有茎、叶、花或果,必 要时还要有根(许多中草药,药用的部分是根部) ,假若是单性花,则必须分别 采到两性的标本;有的植物有营养枝和生殖枝之分,必须采全;有的植物具异型 叶,也必须采到,并放在一起,以免弄错。 3.认真填写采集记录 一般采集有野外记录本,有一定的填写格式。例如常见的植物标本野外 记录格式见下:

植物标本记录卡 采集人:__________ 号数:______________ 采集日期:___年__月__日 份数:_____________ 产地:_____省(市)_____县(市)海拔________米 生态:_____________________________ 性状:乔木、灌木、草本或藤木__________________ 高度:__________米 胸围直径____________米 树皮:_____________________________ 叶:______________________________ 花:______________________________ 果:______________________________ 备注:_____________________________ _____________________________ 科名:______________俗名:____________ 学名:_____________________________ 采集单位:___________________________ 表内各项填写应注意的是生境,写森林、路边、草坡、河边??等。海拔高, 看海拔表写高度。习性,为乔木、灌木或草本等。植物高可以估计写。叶记明上、 下面颜色和形状。备考,记述植物土名,当地利用情况或此种植物的特殊情况如 树皮颜色、数量很多等。 标本制作的第一步是采集, 植物分类的主要依据是每种植物的形态特征以及 它的地理分布。即使用现代方法进行分类,对这两个特征同样是不可忽视的。 然而从实物到标本,其中发生了许多巨大的变化。首先,植物体从活的到死 的,很明显颜色要发生很大变化;除了小型的草本植物以外,不可能将完整的一 棵树压成标本,而只能是植物体上的很小的一部分,即从整体到局部;每种植物 的生长,都和特定环境紧密联系在一起,彼此间千差万别。从这里不难看出采集 标本,做采集记录的重要性。记录力求详尽、准确,具体的记录项目参考上表。 没有采集记录的标本,在科学研究上价值是不大的,甚至是没有价值的。 4.顺序编号 每份标本除了要有一份记录外,还要在标本上系上小纸牌即 标签(如图 15-1 所示) ,编上号码,纸牌上的号码记录上的编号应该相符。将标 签(一面写采集号,一面写采集地点、日期)挂于所采标本上,每采一新植物给 以一号, 在同一时间、 地点、 采自同一个体。 或自同种植物所成群体中采的标本, 挂同一个编号,若采自不同的地点,不同时间,虽为同一种,也分别编号,若自 同一株树、一时期采带花标本,一时期采带果标本,也应分别编号,但于采集记 录上应注明二者系采自同一株树。 采集人____ 采集号____ 地 点____ 日 期____ 图 15-1 系在标本上的纸牌(标签) (二)植物标本的压制 制作腊叶标本采用标本夹吸水纸压干法。将采得标本加以修整,木本者每份 标本长约 1 尺左右,在事先已折叠成与标本夹等大之吸水纸上(草纸或报纸)摊

平,并加以整形,剪去重叠分枝和过多的叶,将叶片逐一展平,背、腹面均须显 示, 过分娇嫩的花可用皱纹纸先将其乱; 每份标本之间隔以数层草纸, 堆放整齐, 最后上下压上标本夹,用绳缚紧,初时换纸要勤,如第 1、2 天可每日二次,并 置通风处,第 3 天换纸后,可直接放在直射阳光下曝晒或置微火上烘烤,并可隔 日换纸,力求标本快速干燥,方可获得基本保持原色的优良标本。每次换下的湿 纸,须即时摊晒或烘烤干备用,若以刚晒或烤干的草纸换压标本,效果甚佳,一 般若是气候干燥晴朗,周余始可压干;压干的标本硬挺易碎,须将每份标本移夹 于一层草纸夹中,暂时保存。松柏类植物,如水杉等在制干后叶片极易脱落,而 景天科等肉质植物在压制过程中还可继续生长,不能迅速干燥,均可在压制前可 先将鲜标本投入沸水中 20 秒以上,晾干水后再压。在压制过程中,注意每个标 本的号牌不能丢失。采集签一般不要放在标本旁,这样容易丢失。应在标本上过 台纸后,直接抄写或贴在台纸上。 另外,有些标本采集时可能具有较大的地下茎,不便于压制,应系上号牌, 单独处理,烘烤或日晒,待干燥后同标本一道装上台纸。有些珍贵的果实或种子 应装入小纸袋,在袋上编上同植株标本相同的号码,也单独存放,以免弄丢。待 标本制好后,将纸袋贴在台纸上。 (三)植物标本装订 经过消毒后的标本即可装订于台纸上,以便贮存于标本橱中长期保存。台纸 一般用 250~300 克的厚纸为宜,每张大小为长 40 厘米,宽 29 厘米(若每一张 大纸切成八张台纸也可,其尺寸为长 38.5 厘米,不致造成浪费) 。先用毛笔将胶 水刷在标本背面,然后移贴在台纸的中央位置(台纸左上角留出贴采集记录用, 右下角留出贴鉴定标签用) ,放置应注意美观,稍加压力待其阴干后,用针线将 枝条、根等粗状部分钉牢;也可直接用针线钉或用纸条粘贴而不用胶水(如应急 用,也可用透明胶带粘贴,但易脱落。 ) 待标本装订好之后,对准标本上的号牌,查找同号码的采集签,抄写 2~4 份,在每份标本左上角贴上采集签。胶水仅涂抹采集签上方边条,切勿满涂。 (四)植物标本的鉴定 (一)鉴定方法 当标本装订完毕之后,接着要进行鉴定。种子植物首先要鉴定到科。利用 《中国东部高等植物分科检索与图谱》进行检索分科,一旦查到科别之后,再利 用《中国高等植物图鉴》 、 《中国植物志》 、 《安徽植物志》等地方植物志进行分属 和分种检索,最后确定种名。如果有新的发现,某些特征与书上描述不同,可查 阅《中国植物志》进一步核实,并及时请教专业指导教师。 鉴定标本时,要利用放大镜和解剖镜对标本仔细观察,按照检索表的各条款 项逐一核对。在鉴定到种以后,填写定名签,并将定名签贴在台纸右下方,沿定 名签右侧涂抹胶水,也不可全涂。定名签的格式如图 17-2 所示,大小为 5 cm× 8 cm。有时如果标本鉴定错了,别人发现后会重新鉴定,应将另一张定名签重叠 贴在前面的定名签之上。所以,标本越古老,查看的人越多,往往不止一两张定 名签。当然,世界广布的常见种一般是不会定错的。

图 17-2

定名签的格式

(二)植物的拉丁学名 世界上的植物种类繁多,分布广泛。由于地区、国家、民族和语言的不同, 人们在给植物命名时往往出现混乱,有同物异名和同名异物的现象。这种现象阻 碍了植物学研究成果的交流、资源开发和利用等工作。最早发现并解决这个问题 的是瑞典植物分类学家林奈(Carl Linnaeus,1707~1778),他采用拉丁文给植 物命名,并制定了双名法命名规则。至 1867 年 8 月,第一届国际植物学大会在 巴黎召开,国际植物命名法规正式诞生。第一届的命名法规在 1905 年正式出版 后,基本上每 5 年召开一次的国际植物学大会,都由专门的分会对命名法规进行 修订,一旦出版新的法规,上届旧的法规就中止使用。 1.双名法 植物学名由属名和种加词两个部分组成,人们称之为双名法。在植物学名后 面常常有定名人姓名,有时可略去不写,但在发表新种时或植物志专著中,定名 人是不能少的。例如,马铃薯的学名全称是 Solanum tuberosum L. ,而其简称 为 Solanum tuberosum。 在拉丁文学名中,要求属名和种加词要用斜体排版,而定名人用正体。属名 的第一个字母必须大写,而种加词的第一个字母小写。定名人要求用全名,特别 知名的分类学家可以用简写,如 L.代表林奈(Linnaeus)。 在命名过程中, 要对属名和种加词的拉丁文的性(阳性、 阴性、 中性)、 数(单 数、复数)、格(主格、受格、夺格、与格、所有格)等作出具体要求,在属名和 种加词之间一般要保持一致。 对于属名和种加词的选择,词的来源较广,如根据产地、环境、形态、人名、 特征要点、方位、民族习惯、神话传说或古文翻译等。 2.植物学名中的有关问题 (1)正名和异名 有时发现在某一植物的学名后面,用括号括起一个或几个学名,或在书末的 索引中,有的学名用正体排版,而有的用斜体排版。例如,葱帘 Zephyranthes candida (Lindl.) Herb.(Amaryllis candida Lindl.),前者是正名,后者是 异名。一个植物只有一个正名,而异名有的没有,有的有一个或数个。产生异名 的原因是多方面的,有的是迟发表、雷同(重复)发表或属名用错等。 (2)学名的定名人带有括号 像葱帘的定名人是(Lindl.) Herb. ,说明葱帘首先是由 Lindl.在 1823 年 发表的,当时他用错了属名,把葱帘归在 Amaryllis 属下。到 1826 年,Herb.认 为葱帘命名不对, 应归于 Zephyranthes 属下, 重新发表, 并沿用种加词 candida, 就把原先的定名人用括号括起来。 (3)学名中定名人之间的 ex 和 et

在某种植物学名中有两个或两个以上定名人时,有 et 或 ex 符号。et 相当 于“和” ,即英文 and,表示两人联合发表的新种。而 ex 则不同,ex 前面的人 曾经鉴定此植物是新种,甚至学名都起好,放在标本室未发表;ex 后面的人是 正式发表人。由于前者不在场或已故,后者代替前者来发表新种。为了纪念和承 认 前 者曾经做过的 研 究工作, 用 ex 这个 符号。例如,黄山 药 (Dioscorea panthaica Prain et Burkill),福州薯蓣(Dioscorea futschauensis Uline ex R. Kunth)。 (4)新分类群的学名 在第一次发表某个新分类群时,在植物学名全称后面加上 sp . nov . 、 var.nov. 、f.nov. 、 ssp.nov 或 gen.nov. ,这是新种、新变种、新变型、 新亚种和新属的符号。但在以后人们使用这些新分类群时,定名人后面的这些符 号就不要了,它们只是保留在新分类群发表的原始文献中。例如,金寨山葡萄 (Vitis jinzhainensis X.S.Shen,sp.nov.)中的 sp.nov.只见于《植物 分类学报》1989 年 27 卷第 4 期第 204 页。 (5)种下单位符号及命名方法 在种下的分类单位中有变种、亚种、变形,命名时要用种下单位符号,并且 要有种下单位命名人。具体方法是在种的学名全称后加上种下单位符号、种下单 位加词和种下单位命名人。 常见的种下单位符号有 var. (Varietas)、 f. (Forma) 和 ssp.(Subspecies),印刷出版时应排正体。例如,毛藤日本薯蓣(Dioscorea Japonica Thunb.var.pilifera C.T.Ting et M.c.Chang)。 (三)模式标本 没有模式标本也就没有分类学,可见植物分类学是建立在模式标本基础上 的。最早在 1904 年,美国的植物学家们提出了模式标本的概念,在 1905 年的第 二届国际植物学大会上进行了讨论。当时提出在发表新分类群时,除了有正确的 学名和拉丁文描述外,还必须指定一份标本作为该分类群的模式,妥善保存在标 本馆内。这就是模式标本,它是植物命名的最原始依据。按照模式标本的概念和 要求,每种植物在发表时都有其模式标本,与其学名紧密联系起来。 模 式 标 本 的 种 类 有 主 模 式 (Holotype) 、 副 模 式 (Isotype) 、 同 举 模 式 (Paratype)、合用模式(Syntype)、选模式(Lectotype)、原产地模式(Topotype) 和全新模式(Neotype)等。其中最重要的是主模式,在发表新分类群时,应指出 某号标本为新分类群的主模式,并指出存放地点。现在,要求存放模式标本的标 本馆必须安全可靠,最好存放在国内较大的标本馆中。 尽管当今人们对居群的认识更加清楚,一个物种是由若干个居群组成的,模 式标本不是完全代表物种,而是代表居群。但是在分类学上,模式标本还是有其 重要的地位。离开了模式标本,种的界限更加无从谈起。 五、标本的消毒与保存 标本鉴定过之后,应抓紧进行消毒处理。当标本数量较少时,用升汞消毒。 取 1 g HgCl2 溶于 100 ml 无水乙醇中,待全部溶解后,用毛笔蘸药水涂抹标本, 对于较大的花果,应多涂几次。稍事晾干,仍须用吸水纸夹好,加压,以免标本 卷缩。涂抹过后乙醇挥发,而 HgCl2 留在标本上。为了安全,应避免手和皮肤接 触药液。 消毒后, 在标本台纸的右上方盖上 “升汞消毒” 字样的图章。 一般隔 3~ 5 年后,还需再涂抹一次升汞。如果标本数量多,或者是整个标本室内的所有标 本均要消毒, 用毛笔蘸药涂抹效率太低, 可用气体熏蒸消毒。 将标本堆放在一起, 用密封的塑料袋罩上;或将标本室门窗关闭严密,标本柜门开着;然后用四氯化

碳和二硫化碳的混合液熏杀, 或用敌敌畏和二硫化碳混合液或氰化钾和稀硫酸进 行熏杀,一般 2~3 天后才开门放气,并注意安全,观察风向。 装订好的标本,分科用厚纸夹夹好,按一定分类系统顺序(或根据各自需要 排列)装入标本橱的分格中,每一格放置若干樟脑精或樟脑丸以防虫蚀。 五、实验报告及作业 提交一份装订好的标本。


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