植物標本的採集和壓制

植物標本的採集和壓制　　植物標本是植物分類學研究的基本素材，但是野外的植物活體難於收集、轉運和保藏，其標本只是一時一地的形態，因而所含信息量有限，不能全面、整體地反應植物物種的全貌。要解決這些問題只能研究長期積累保存在標本館內的臘葉標本。因此，採集好的臘葉標本對以後的研究是至關重要的。可以說，少量真正保存和注釋良好的標本比量大但是質量差的標本更有價值。這就要求對植物標本製作的第一步---採集和壓制進行合乎進行規範的操作。採集和壓制的器具剪切和挖掘工具 ：手剪（枝剪）、高枝剪、鋸和撅鏟（挖掘工具）等。標本夾和標本紙 ：多用輕韌的木料製成，長約43厘米，寬約30厘米。常用寬約2.5－3厘米、厚約5-7毫米的木條釘成，橫向每隔4-5厘米一條，四周用較厚（約1.8厘米）木條釘實。通常用較軟，吸水力較強的草紙來做標本紙。烘乾機/爐：用於加熱乾燥標本，有時可用電熱器或家用的電吹風代替，也可使用火炭或煤油、汽油爐子等。採集箱和採集袋：從前採集標本常用鐵皮製的採集箱（桶），現已經被輕巧便攜而實用的塑料袋所取代。其他標本採集和包裝用品：小型塑料袋（暫存小草及柔弱植物）、廣口塑料瓶（用於採集植物分離器官的液體保存）、小紙袋（裝花果散件和植物碎片），標本夾綁帶（耐火尼龍帶）、長繩和玻璃扁繩等；手持放大鏡、望遠鏡、海拔表和羅盤或GPS、鑷子、刀片等；光學照相機或/和數碼照相機，膠捲或/和存儲設備；鉛筆、碳素水筆、粗細不同的記號筆、米尺、標本野外記錄本、標籤（號牌）、日記本、空白紙張等；手提式計算機等。　　此外，野外採集的準備工作還包括：1）準備野外普通常用藥品，預防野外工作人員生病，或遭受意外傷害，如被蛇咬傷等、裹腿（上山防蛇、螞蝗咬），此外，其他生活用品應根據需要而定； 2）了解所去之處的地理（包括準備較大比例尺的地圖或地形圖）、地形、氣候、交通、伙食、住宿條件乃至取得進入保護區採集標本的許可等情況； 3）確定本次採集的目標和重點，包括標本需採集的份數。查找當地植物物種和群落的有關資料，並帶上當地植物名錄/植物志等分類參考書籍；4）如果採集實驗學科材料，還應準備有關的藥品及器皿，如乾燥葉片（DNA材料）的硅膠和固定解剖學材料的FAA固定液等。許多短命花易液化、破碎，應儘快採集，並立即壓制或置於70%乙醇溶液中。如何進行標本採集標本採集基本要求1. 採集完整的標本。繁殖器官（花和果）在被子植物的物種鑒定中很重要，標本採集必須具備花或果的材料，或兩者都有。2. 標本大小以每份標本長度不超過40厘米為宜。株高40厘米以下的草本整株採集；更矮小的草本則採集數株，以採集物布滿整張台紙為益；更高者需要摺疊全株或選取代表性的上、中、下三段作同號一份標本。木本植物選有花和/或果的枝條（圖4），有多型葉時要收齊不同形態的葉片。3. 每株植物標本應至少採集2-3份。下列情況應考慮採集復份（3-5份）標本：當標本採集地為採集空白/薄弱地區時，當採集的標本是用於交換時，當多份標本才能表現物種的全部特徵時，當遇到珍稀和重要經濟植物時。4. 調查植物土名和用途，注意觀察植物本身的性狀和其生長環境，以充實植物資源數據。不採集或盡量少採集重點保護和珍稀瀕危植物。更好地了解和保護利用植物。5. 採集木本植物時，應注意記錄植株全形，如山楂、皂莢的大樹基部有枝刺等特徵；採集草本植物時，應注意一年生、多年生、土生、附生、石生、常綠、冬枯等習性特徵；採集水生植物時，應注意其異型葉的特徵；注意觀察花的顏色和氣味。植物標本的採集技術1.一般植物的採集　　選擇長約35厘米左右的二年生、有花或/和有果，且生長正常的枝條進行採集。並做適當的修剪，使之便於乾燥並能被裝訂在一張台紙上。　　木本植物一般不需要挖掘根部和剝取樹皮，但對於形態比較特殊（如樺木屬）或有特殊經濟價值的種類，可收集一些附於標本上。　　採集木本植物時，應當用枝剪或高枝剪剪取（圖5,6），切勿用手摺斷，影響標本的美觀，對纖維長而強韌的樹木等，尤應注意。對於落葉木本植物，除上述要求外，還應注意採集冬芽和葉花齊全（先花後葉或先葉後花）的材料。一份完整的落葉木本植物標本應包括冬芽時期、花期和果期三個不同時期的枝條。雌雄異株的植物除花外，其他器官亦有區別，必須採集雌、雄不同株上的花果和各時期的葉、冬芽等，這樣的標本具有更豐富的信息，對全面研究物種的形態和分類更為有用。對矮小草本，要整株植物連根採集；對匍匐草本、藤本，注意主根和不定根，匍匐枝過長時，也可分段採集；具地下莖的草本，要儘可能挖取地下莖部分。　　高達1米以上的高大草本，採集時最好也連根挖出。乾燥時可將植物體折成 "V"形、"N"形或"W"形，讓其合乎標本裝訂到台紙上的要求。也可將植物切成分別帶有花果、葉和根的三段壓制，然後三者合訂為一份標本裝訂。　　大型葉植物，它們的葉子和花序均很大，採集標本時可采一部分或分段採集，以同一株上的幼小葉加上花果組成一份標本（同時標明葉實際大小）；或把葉、葉柄各自分段取其一部分，再配花果組成一份標本。當花序較大時，可把其他的小花序剪掉，留下一個小花序（同時標明花序實際大小），但要注意必須帶上苞片和小苞片。某些花容易萎蔫和脫落的植物，壓制時又會粘在襯紙上而易被損壞，可先將花器官單獨貼在餐巾紙/手紙上，在花尚未全乾之前不要將其打開。多餘的花可置於裝有固定液的塑料瓶中保存，瓶子內的液體要完全裝滿，因為氣泡會損壞脆弱的材料。對於像菟絲子、列當這樣的寄生植物應連同寄主一起採集，並記錄寄主的名稱。2. 水生植物的採集採集水生植物要保證植物的完整，並去掉表面的污物和水分，充分展平。　　除花序外，沉水植物全部都浸沒在水中，這些植物多柔軟而脆弱，可以用竹竿採取全株。植物離開水面，枝葉即彼此粘帖摺疊，失去原來的形態，並且難於乾燥，易生霉。因此，要把取出水的植物立即用塑膠袋或紗布、毛巾包好，帶回後立即將其放在水盆或水桶中，以水泡之。等到植物的枝葉展開成原來的形態時，將台紙放在浮水的標本下，輕輕將它托出(圖7)，放在乾燥的吸水紙內壓制。對這類標本，一是所放吸水紙要厚，二是換紙頻率要高。最初幾天，最好每天換3-4次標本紙，直到植物體表面的水分被大體上吸盡為止。　　在採集沉水植物時，對花更需加以注意，要知道花的生長習性。這樣才能採到具備花果的標本。挺水植物的根部固定著生在水底泥土中，整個植物體分別處於土壤、水和空氣三種不同的環境之中，這類植物質地較硬，體型高大，只要把各部分別采全即可。3.肉質或多汁植物的採集　　應將其縱切或橫切，有時需將其內部的組織挖出，還要考慮是否將一半的材料浸泡在保存液中保存。在野外乾燥時，要在切開的莖表面灑大量食鹽，用鹽包裹的材料應置於夾有多層報紙的標本夾中，24小時後要把浸有鹽水的報紙移去，或者用開水將材料燙死，然後放置在薄紙板－鋁板的三明治層中烘乾。鱗莖或球莖及肉質直根植物應小心將其從地下挖出，去土，但不要剝掉鱗莖皮。小鱗莖或球莖可縱向切開，大的則應切成片狀。然後把這些器官殺死（與肉質或多汁植物處理方法相同），否則它們在壓制過程中會仍然存活，影響標本壓制的質量。4.竹類植物的採集　　採集時，應將稈、竹籜、小枝及竹葉、地下莖各部分收集齊全(圖8)。竹子開花很罕見，因為它通常一生只開花一次，開花結果後即死亡。竹子平常都進行無性繁殖，依據營養體的特徵來進行分類。採集時，應把包括稈、竹籜、小枝及竹葉、地下莖等各部分收集齊全。地下莖應小心挖取，並注意它的分枝情況，因為在鑒定時要以此為依據,如箭竹屬的地下莖為復軸混生，而玉山竹屬則是合軸型的。標本數據記錄和標本編號　　記錄植物標本乾燥後觀察不到的鑒別特徵及其生長環境。要求記錄準確、簡要、完整。標本野外採集記錄的內容應大致包括以下各項（表1）。基本記錄：產地（包括國家、省、縣、鄉和經緯度），生境（植被類型和土壤類型等）、海拔，習性，採集人及採集號，日期（年，月，日）。　　完整記錄：除上述基本記錄內容外，還應記載植物干制後易失去的特徵，如花顏色、形狀、氣味等，加上生態因子（岩石，土壤Ph值等），土名， 用途和其他附屬項目（如標本份數，是否有活株，細胞學材料，DNA材料等）。認真填寫野外記錄各數據項。要填足基本數據項，包括海拔和經緯度等，切忌用"同上"之類省略寫法，以免丟失數據，並用鉛筆或永久炭素水筆登記。在野外採集時，就要給標本編上採集號，也可把標本帶回室內再做編號。編號可寫成號牌掛在標本上，也可以直接寫在夾有標本的報紙上，但要注意別讓內部標本脫落。無論那種方式，均要確認號牌上的採集人及採集號與標本野外採集記錄中的記載一致。採集號以人名和有效數字共同組成，每一採集號應是某個採集人的獨立流水號，應從1開始連續採集。以年份的編碼或以採集地的編碼可能對某一採集人有用，但這種編號易被其他植物學家在引證標本時所誤解。植物標本野外採集記錄採集人及採集號 採集日期採集地生境海拔 經度 緯度株高 胸徑 樹皮葉花果實土名（俗名） 科名學名 中名用途附記表1 植物標本野外採集記錄數據項　　對於那些已切開的植物，要用標籤明確標明各部分的相互關係和順序。原則上同一植株上的標本編一號，當一份標本較大，分割成多段後，每段也要給予輔助編號，採用從基部向上部的次序編號，若1286號的分為3段，分別是1286a，1286b，1286c。標本壓制和乾燥　　標本採集回來之後，首要的任務就是進行標本的壓制和乾燥，目的是迅速壓干新鮮含有較多水分的植物標本，將其製成扁平的臘葉標本，保證植物的形態和顏色不起很大變化，並防止植株部分脫落。標本壓制乾燥前的預整理　　標本應置於襯紙或報紙中，最好在標本夾里壓上一段時間後進行擺放整理。標本整理和修剪的注意事項如下：1） 將標本摺疊或修剪成與台紙相應的大小（長約30厘米，寬約25厘米）。2） 將枝葉展開，反折平鋪其中一小枝或部分葉片，進行觀察鑒定時能見到植物體兩面的構造。調整植物體上過於密集的枝葉及花果（但要保留葉柄以表明葉片的著生方式和著生位置，注意花果部分不要重疊）。3）莖或小枝要斜剪，以便觀察中空或含髓的內部結構。4）大葉片可從主脈一側剪去，並摺疊起來，或可剪成幾部分。5）草本植物可折成V形或N形、W形。如根部泥土過多，則應整理乾淨後再壓制。6）野外採集的弱軟花朵花序可散放在餐巾紙或衛生紙中乾燥；若為筒狀花，花冠應縱向剖開。7）若有額外採集的果實，有些應縱向剖開，有些橫向切開；若果實過大可切成片狀後乾燥。壓制換紙和乾燥　　把整理後的植物標本置於放有吸水紙的一扇標本夾板上，然後，在標本上放置2～3張乾燥的吸水紙。注意調整由於標本的原因造成的凹凸不平，使木夾內的全部枝葉花果受到同等的壓力。壓制時應注意植物體的任何部分不要露出吸水紙外，否則標本乾燥時，伸出部分會縮皺，枯後也易折斷。　　當標本重疊到一定高度時，在最上面放5～10張吸水紙，把另扇標本夾板放在上面，進行對角線捆紮，捆紮後應使繩索在夾板正面呈[X]形。這一步驟的要求是要綁緊，綁緊才會壓平，標本夾四角應大致水平，防止高低不均。目的是使標本迅速乾燥並且突出展示特徵。該步驟是保證標本質量的關鍵，千萬不可馬虎，否則就歷盡千辛萬苦而難免前功盡棄。　　為使它能迅速乾燥，在最初的幾天，特別要勤換紙，每天應換乾燥的吸水紙至少1-2次，含水量高或者過大過厚的標本，更要勤換紙。一般標本紙換到8-10次時，標本基本上乾燥了，則可隔天換一次，直至標本全部乾燥為止。這時，可以將已干標本取出另放，未乾者繼續換紙。　　換紙時，用乾燥的吸水紙墊在下面，把標本從濕紙上取出輕輕置於乾燥紙上，換完後仍按照上述方法捆紮好，換下的濕紙要及時晒乾或烘乾，備以後使用。在換紙的同時，還應注意對標本進行繼續修整，鋪展枝葉，收藏脫落的花果和清除霉爛等。　　上述的標本乾燥法稱之為自然乾燥法，這種方法能使標本達到最自然的乾燥效果，壓制的標本顏色逼真，但該方法費工耗時，在大規模採集標本及有火力/電力供應的情況下，多採用人工熱源乾燥法來乾燥標本。　　人工熱源乾燥法的標本整理及壓制規程同自然乾燥法，但標本一般是放置在報紙內，1至數份報紙之間由瓦楞紙或瓦楞鐵隔開，夠一定數量後用耐火捆帶捆好，放置於熱源上烘烤（圖12）。另外，該方法標本壓制後的換紙和後續整理較少，故需做好首次壓制時的修整。標本乾燥過程中要變換標本夾方向若干次，使標本受熱均勻。烘乾時，應紮緊標本夾，標本夾過松可能會導致標本過度的扭曲或枯萎。一天至少檢查標本烘乾狀況兩次，必要時可更換報紙。第一次換紙時，可重新整理標本以達到最佳效果，其中花部要重點整理。同期採集的標本有時不能以同一速度乾燥，已烘乾的標本應馬上拿開，換下的紙晾乾後可繼續使用。標本完全乾燥一般約需10餘小時至1-2天。　　如果採集標本地區濕度較大或缺少乾燥設備,不能及時將標本乾燥,可以採用濕法採集(施韋因富思法)。將標本裝在聚乙烯塑料袋中，灑上60-80%的工業酒精，密封袋口。這樣可以將標本保存很長時間,等標本帶回到實驗室內再進行乾燥。這樣做可以使標本不會發霉，並且在野外可以節省時間採集更多的標本，缺點是標本乾燥後會變色。特殊類型植物的壓制1．多汁植物的乾燥處埋有些植物，營養器官肉質而肥厚。直接壓制，長時間內不能幹燥，而且它自己還會繼續生長。對這類植物可選用以下方法處理：1）把花和葉以常規法壓好，將肥厚部分掛上與壓制標本相同的號牌，置於通風乾燥處或日光下，讓其迅速失水死亡，待乾癟柔軟後再放入標本紙中與同號標本一起壓制。或把肥大器官置於鹽水中漬泡幾分鐘，讓其失去一部分水分後，以清水洗凈晾乾，再壓制。但應注意，不能讓花、葉萎蔫。2）將植物的肉質器官投入沸水中幾分鐘，待其死亡後，晾乾，再以常規法壓制。但不能將整株植物投入沸水中，以防止葉、花或果等部分收縮變形。蔥、蒜等植物的鱗莖或球莖可用此法。3）把植物體（除花、果部分外）浸泡在2－5％的福爾馬林溶液中（市售的福爾馬林含37-40％甲醛，用時稀釋成含甲醛2－4％即可）或10-20％的酒精溶液中，殺死細胞後取出再壓制。如秋海棠、落地生根等植物可採用此法。4）對於像石蒜屬、天南星屬、百合屬等具肥大肉質地下莖的植物，可以用小刀將其劃割成2-4瓣，用沸水淋燙，讓外部細胞死亡。淋燙後將容器斜放，讓地下莖上的水逐漸流干，然後移置於吸水紙上，小心地用力壓出水分，再用一般的乾燥程序處理壓制。菊芋類特別肥大的塊莖，也可以先削去肥厚塊莖的一半，並挖掉內面肉質部分，這樣壓制就容易平整和乾燥。5）有些植物有碩大的果實，則分別作橫切和縱切，各取一橫切片和縱切片，作為果實的代表進行壓制。但應詳細地把果實的大小、形狀、形態及顏色特徵等記載下來，有條件的可以拍攝照片附上。2.其他一些植物體的乾燥處理　　豆科中的某些植物，大戟屬中的某些植物，松柏類植物在進行標本壓制時，其葉片會逐漸脫落，最後僅剩下光禿禿的枝條。這類植物的標本可採用沸水浸燙或用75％酒精噴霧等方法處理。　　含羞草屬、合歡屬等植物，其葉片在採集後不久就會自動卷合，壓制時無法展平，這類植物應在野外採集後立即壓制。如葉片已卷合萎縮，可以將葉片浸在溫水中，等葉片重新展開時，再取出葉片去掉水分進行壓制，壓制時應注意將葉片逐個攤平展開，否則壓制出的標本會不美觀。　　有些植物，如皂角的莖和枝上往往有單生或分枝的粗刺，壓制時常會把吸水紙刺破，很難壓平。對於這類植物，可以先將刺的類型、著生方式、形狀等特徵記錄下來，並繪上簡單的草圖，也可以附上照片。然後用兩塊平滑的木板，把標本夾在中間，輕壓，使刺的各部與植物體成一平面，再用常規方法壓制。對於一些較小的刺，只要不影響壓制和上台紙，則不必如此處理，但在操作過程中要防止扎傷手指。
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