第四章 植物标本的采集、制作
植物标本采集是植物生物学野外实习的重要内容,植物标本可以为植物分类、植物资源开发、合理利用和生物多样性保护等提供重要的科学依据。学会采集和制作植物标本是培养植物分类学实践能力和进行植物识别、分类的重要步骤,也是今后从事相关教学和科研工作的基本技能。在野外实习过程中,通过植物标本采集不但要求掌握采集的方法,还要求能够观察、研究植物的形态、物候期、生态环境特点和分布规律等。
第一节植物标本的采集
本节主要介绍植物腊叶标本采集的方法和要求。其它类型的植物标本(如种子标本、浸制标本等)的采集可参考其它文献。
一、植物标本采集所需的工具
1.标本夹供采集标本和压制标本之用,是用木板条作成的长约45厘米,宽约30厘米的木制夹板。标本夹分为背夹和压夹两种(图),前者最好是装有尼尼龙搭扣和背带,以方便在野外采集时随时将标本压入标本夹中,防止采集的标本失水皱缩;后者适用于标本的集中压制。
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2.修枝剪用以剪断植物的枝条,通常有一般修枝剪和高枝剪(长柄修枝剪)两种。
3.小锄头(采集杖)用以挖掘植物的根、鳞茎、球茎、根状茎等地下部分,或石缝中的植物。
4.小手锯用以采集木材标本,或锯树枝之用。
5. 采集袋在采集过程中装新鲜标本材料时使用,是用便于携带的塑料或其它材料做成的袋或包。
6.吸水纸用以压制标本时吸收植物水分之用,各种纸张均可,但以吸水性强的麻皱纹纸为佳。
7.绳子在捆压夹时使用。
8.手持放大镜用于在野外采集标本时,观察植物特征之用。
9.高度表用于测量采集地的海拔高度。
10.指北针用于观察方向和坡向之用。
11.全球定位系统用于确定经纬度等。
12.米尺用于测量长度。
13.野外采集记录本在野外采集时, 用于记录植物的产地、生境、特征等各种应记事项。具体式样如下:
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14.号牌(标签)用硬纸做成,系于每个标本之上,在野外填写采集人、采集号、采集地等信息。
15.小纸袋用于保存标本上脱落下来的花、果、叶及采集种子。
16.不同大小的广口瓶(根据需要而定)。
17.铅笔、橡皮等文具用于填写采集记录和号牌等。
18.解剖工具。
19.照像机(摄像机) 用于拍摄植物形态、生境、居群、植被等的图像资料。
此外,还应根据需要带上望远镜、手电筒以及其他生活用品和常用药品等。
二、植物标本的采集
1.采集对象和要求
在植物生物学野外实习中,环境中的各种植物都是标本采集的对象。一般来说,不同的植物类群具有不同的生长习性和形态特点,虽然植物体每一部分的形态特点都包含有重要的信息,但花和果实却是大部分植物类群分类的最重要的依据。因此,在采集标本时,应该尽量选择具有花或果实的植株为对象。
对于植株较大的植物来讲,在采集植物标本时,不可能采集整个植株,而只能采集植物体的一部分。为使整个植株的形态、大小和其他特征在采集的标本上得到最真实的反映,在采集标本时,必须通过观察,首先确定采集植株的哪部分才有代表性。
在不同的环境条件下,生长着不同的植物,必须随时注意观察,尽量采集。同时,在相同或不同的生境下生活的同一种植物可能会表现出不同的特点。因此,必须观察、了解采集地的环境,并注意观察植物变异的规律,才能采集到具有尽可能多的信息的植物标本。
2.采集植物标本的方法和注意事项
怎样采集植物标本以及采集什么样的标本,要根据标本使用的目的而定。这里主要以腊叶标本为例,说明采集植物标本的方法和注意事项。需要说明的是,除种子植物外,腊叶标本的采集方法也适用于蕨类植物和部分苔藓植物、地衣和藻类。
1)采集完整的标本:种子植物的分类和鉴定以其根、茎、叶、花、果实和种子等各种器官的形态特征为主要依据,因此,采集的标本若缺少以上一部分,在鉴定学名时,有时会十分困难,甚至无法鉴定。所以应尽量采花、果、叶、茎与根等具备的完整标本,并尽量体现其分枝方式。但由于受生长季节的限制,如果不能同时采得,亦可在以后设法补采,使其完备。
2) 所采标本的大小以25-30厘米为宜。如果有可能,一般所有的标本都应该采集复份标本,即同种的同号标本应采集数份,但对稀有或濒危的物种在采集时应特别注意加以保护。
3)雌、雄异株的植物,应分别采集雌株和雄株,分别编号并注明它们之间的关系。雌雄同株植物,最好两种花都能采到。
4)采集草本植物时一般应采带根的全草,采集时连根挖出后,洗净泥土后压制。如果植株很小,应采集若干个体,以便研究方便及在制作标本时布满台纸。高大的草本植物,可将其折成“V”、“N”或“W”字形压入标本夹,或在同一株上选取在形态上有代表性的上、中、下三段压制。
5)木本植物应选有花有果、叶片完整、姿态良好的枝条进行采集,但采集的标本应该尽可能代表该植物的一般情况,剪取的枝条大小适中。对有些植物,必要时还应采树皮等,并与前者配在一起。
6)采集寄生植物,如菟丝子、桑寄生、列当等,应该连同寄主一起,最好不要将两者分开。
7)对一些具有地下茎的植物,如百合科、天南星科等,应该特别注意采集其地下部分。
8)如果所采集的标本上只有少量花或果实时,最好在同一植物的其它部分(木本植物)或同一居群的其它植株(草本植物)采集花果,与标本放在一起,在干燥后装入纸袋。
9)有些植物的花或果实很容易破碎,或萎焉,必须在采集后马上压入标本夹中。
10)在采集时,应该特别注意每份标本只能含有一个种的标本。
11)除非特殊需要,一般不可采集带有病菌或受到机械损伤的植株或枝条为标本。
12)一些特殊植物的标本采集方法
- 景天、马齿苋等肉质或多汁植物以及百合等植物的鳞茎,在直接压入标本夹中后,还会继续生长;有些植物,如云杉、冷杉等的标本在压干时,其叶片容易脱落,这些植物在采集时,可置入沸水中几分钟,或置入酒精中片刻将其杀死,再进行压制;也可用快速干燥的办法,如用微波炉处理后再压制。对肉质或多汁的果实也可用固定液浸泡保存。当上述鳞茎、球茎或果实较大时,可在压制腊叶标本时将其纵向切开。
- 浮水或沉水的水生植物采集后容易变形,采集时可用将折叠纸或窗纱置入水中标本的下方,轻轻将标本托出水面,连同折叠纸或窗纱一起压制,以保持其形态。
- 采集标本的时,若遇有巨大叶片的植物,如牛蒡等,在一张纸上压不下,在这种情况下,可以将一片叶子分成二至三段分别压制;或者也可沿叶脉(留叶基和先端)剪去一半,大型羽状复叶可剪去叶轴一侧的小叶,但应该留下小叶的基部和复叶顶端的小叶或顶端裂片,以表明小叶着生的情况。
- 对于垫状或丛生植物,如果整株采集,则不宜过度修剪。
- 若植株具异型叶(不同形状的叶片),也应尽可能收集在同一标本上。
3. 标本采集编号
在野外采集标本的过程中,每一份标本都应该有一个采集编号,以便在制作标本、室内研究、鉴定或作为凭证时与该号对应的野外记录相对照,填写或确定该标本的采集信息,并确保采集信息无误。
同一个采集者(采集人或组)的同一个采集号不应重复。一般来说,每个采集者的采集号以及每年或每次采集的采集号,应该按顺序编写。但是,同一种植物,如果是在同时同地所采的,则应编为同一采集号数,作为复份标本。每一号标本的份数,应根据需要而定,若遇到特殊的植物,应该多采几份,以供研究或教学等使用。如果同一种植物是采于不同的地区、不同的环境或不同的季节时,则应分别编号。雌雄异株的植物,应分别编号,并注明两号的关系。
标本的采集号须用铅笔填写在号牌上,同时在号牌上还须填写采集人、采集日期和采集地。填好的号牌必须紧系于标本的适当位置,以防在标本压制、整理或制作过程中脱落。
4.野外记录
植物标本的产地、生长环境、生长习性对于标本的鉴定、研究和使用有重要的参考价值,这些采集信息不可能都填写在号牌上。同时,标本的压制无论如何精细,但与它在生活状态时相比,总会有些改变,部分特征,如气味、花、果实的颜色、形状等往往很容易发生变化。因此,在标本采集过程中必须做好野外记录。
野外记录的内容包括采集人、采集号、采集地、采集日期、生境、海拔、生长习性、形态特征、花果期、地方名以及用途等(见前)。一般来说,野外记录应在采集标本的同时填写在野外记录本上,特殊情况下,也可以在当日晚间整理标本时填写。记录本上的采集号必须与号牌上的保持一致,以免混乱。为防止潮湿、褪色,野外记录应用铅笔填写。野外采集记录应完整、客观真实。对于标本压制后易于变化的或所采标本上不能反映的特征应该尽量记录在记录本上,如乔木、灌木或高大草本未采到部分的生长形式,植物体的大小、外形,乳汁有无和颜色,叶片两面的颜色、光泽,花各部分的颜色、气味,果实的形状和颜色等。在采集标本时,对植物生活的群落以及植物的各种生长环境都应尽可能观察、记载,包括所采标本的海拔、山坡坡向、在林缘还是草坡等环境。同时还要尽可能的记载所采植物的开花期和结果期等内容。
此外,在野外观察新鲜的植物花、果的形状和构造,比在室内观察腊叶标本容易得多,所以,在野外采集和压制标本的过程中应尽力多做解剖、观察和记载。
5.标本的压制和整理
压干法是制作腊叶标本的主要干燥方法。压干的方法是把每日在野外采得的标本,首先压在背夹内,采集回来后,对所采标本进行整理,并用吸水纸更换在压夹内,用绳子捆紧。以后不断更换吸水纸,直至标本干燥为止。
压制标本时应该注意以下方面:
- 标本的大小适当,美观,否则,可将叶片等折叠或修剪至与台纸相应的大小。
- 压制标本时要尽量使花、叶、枝条展平、展开,姿式美观,不使多数叶片重叠。若叶片过密,可剪去若干叶片,但要保留叶柄,以便指示叶片的着生位置。
- 压制的标本要有叶片的正面,也要有部分叶片展示反面,以便于观察。
- 茎和小枝在剪切时最好斜剪,以便展示和露出茎的内部结构。
- 落下来的花、果或叶片,要用纸袋装起,袋外写上该标本的采集号,放在标本一起。
- 在压夹内压制标本时,应特别注意使标本夹中上下二标本错开放置,使标本夹内的标本尽量摆放平衡。否则,柔嫩的叶片、花瓣等可能会得不到压力而在干燥时起皱褶
- 在标本压入草纸中时注意解剖开一朵花,展示内部形态、以便以后研究。
- 标本与标本之间,须放数页吸水纸(水分多的植物,应多加吸水纸),然后压在压夹内,并加以轻重程度适当的压力,用绳子捆起后放在通风之处。
- 换干纸时应对标本进行仔细整理,换干纸要勤,并应在以后换纸时随时加以整理。
- 已干的标本要及时换成单吸水纸后另放在其它压夹内,以免干标本在夹板内压坏。
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