植物标本的采集制作和保存.docx
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植物标本的采集制作和保存
第四章植物标本的采集、制作和保存
植物标本包含着一个物种的大量信息，诸如形态特征、地理分布、生态环境和物候期等，是植物分类和植物区系研究必不可少的科学依据，也是植物资源调查、开发利用和保护的重要资料。
在自然界，植物的生长、发育，有它的季节性以与分布地区的局限性。
为了不受季节或地区的限制，有效地进行学习交流和教学活动，也有必要采集和保存植物标本
“没有植物标本，也就没有植物分类学”。
由此可见，掌握植物标本的采集、制作和保存的一整套工作方法，对一个植物学工作者和教师来讲，是极为重要的。
植物标本因保存方式的不同可分许多种，有腊叶标本、液浸标本、浇制标本、玻片标本、果实和种子标本等。
本书介绍最常用的腊叶标本和液浸标本的制作方法。
一．腊叶标本的制作
将植物全株或部分（通常带有花或果等繁殖器官）干燥后并装订在台纸上予以永久保存的标本称为腊叶标本。
这种标本制作方法最早于16世纪初由意大利人卢卡·吉尼（Luca Ghini）发明的，世界上第一个植物标本室建于1545年的意大利帕多瓦大学。
一份合格的标本应该是：
（1）种子植物标本要带有花或果（种子），蕨类植物要有孢子囊群，苔藓植物要有孢蒴，以与其它有重要形态鉴别特征的部分，如竹类植物要有几片箨叶、一段竹竿与地下茎。
（2）标本上挂有号牌，号牌上写明采集人、采集、采集地点和采集时间4项容，据此可以按查到采集记录。
（3）附有一份详细的采集记录，记录容包括采集日期、地点、生境、性状等，并有与号牌相对应的采集人和采集号。
（一）、标本采集用具
1． 标本夹：
是压制标本的主要用具之一。
一般长约43cm，宽30cm，以宽3cm，厚约5~7mm的小木条，横直每隔3~4厘米，用小钉钉牢，四周用较厚的木条（约2cm）嵌实。
它的作用是将吸湿草和标本置于其压紧，使花叶不致皱缩凋落，而使枝叶平坦，容易装订于台。
2． 枝剪或剪刀：
用以剪断木本或有刺植物。
3．高枝剪：
用以采集徒手不能采集到的乔木上的枝条或陡险处的植物。
4． 采集箱、采集袋或背篓：
用以临时收藏采集品用，过去是用铁皮制成采集箱，但由于使用不便，且易压坏，现在采用70X50厘米的塑料袋，采用塑料背包则更为理想。
5．丁字小镐：
用来挖掘草本与矮小植物的地下部分。
6． 吸水纸：
易于吸水的草纸或旧报纸。
用来吸收水分，使标本易干。
最好买大的，对折后用订书机订好。
其装订后的大小为，长约42cm，宽约29cm。
7．号签、野外记录签和定名签。
号签是用较硬的纸，剪成4×2厘米，一端穿孔，以便穿线用。
作用是在采集标本时，编好采集号后，系在标本上，具体式样如下：
野外记录签的大小约7×10厘米，是用以在野外采集时记录植物的产地、生境和特征的，
定名签的大小约为10×7厘米，是经过正式鉴定后，用来定名的标签，具体样式如下
8．放大镜：
观察植物的特征。
9．空盒气压计（测高表）：
测量山的海拔高度。
10．方位盒：
观测方向和坡向。
11．钢卷尺：
量植物的高度和胸径。
12．照相机和望远镜：
拍照植物的全形、生态等照片，以补野外记录的不足；观察远处的植物或高大树木顶端的特征。
13．小纸袋：
保存标本上落下的花、果和叶。
14．其他：
如塑料的广口瓶、酒精、福尔马林（甲醛）、地图等。
（二）、植物标本的采集方法
1．采集时间和地点：
各种植物生长发育的时期有长有短，因此必须在不同的季节和不同的时间进行采集，才可能得到各类不同时期的标本。
如有些早春开花植物，在北方冰雪开始融化的时候就开花了，如百合科的顶冰花。
而菊科、伞形科的有些植物到深秋才开花结果，因此必须根据要采的植物，决定外出采集的时间，否则过了季节，有些种类就无法采到了。
采集的地点也很重要。
因为在不同的环境里，生长着不同的植物，在向阳山坡见到的植物，阴坡上一般是见不到的。
生长在林下的植物是不会在空旷原野上见到；水里则生长着独特适应水生环境的植物。
在低山和平原、由于环境比较简单，因此植物的种类也比较简单。
但随着海拔高度的增加，地形变化的复杂，植物的种类也就比平原要丰富得多。
因此，我们在采集植物标本时，必须根据采集的目的和要求，确定采集的时间和地点，这样才可能采到需要的和不同类群的植物标本。
2．采集标本时应注意的几点：
（1）必须采集完整的标本。
除采集植物的营养器官外，还必须具有花或果，因为花、果是鉴定植物的重要依据，如伞形科、十字花科等，如没有花、果，是无法鉴定的。
（2）对一些具有地下茎（鳞茎、块茎、根状茎等）的科属，如百合科、石蒜科、天南星科，在没有采到地下茎的情况下是难以鉴定的，因此应特别注意采集这些植物的地下部分。
（3）雌雄异株的植物，应分别采集雌株和雄株，以便研究时鉴定。
（4）木本植物 应采典型、有代表性特征、带花或果的枝条。
对先花后叶的植物，应先采花，后采枝叶，应在同一植株上，雌雄异株或同株的，雌雄花应分别采取。
一般应有2年生的枝条，因为2年生的枝条较一年生的枝条常常有许多不同的特征，同时还可见该树种的芽鳞有无和多少，如果是乔木或灌木，标本的先端不能剪去，以便区别于藤本类。
（5）草本与矮小灌木 要采取地下部分如根茎、匍匐枝、块茎、块根或根系等，以与开花或结果的全株。
（6）藤本植物 剪取中间一段，在剪取时应注意表示它的藤本性状。
（7）寄生植物 须连同寄主一起采压。
并且寄主的种类、形态、同被采的寄生植物的关系等记录在采集记录上。
（8）水生植物 很多有花植物生活在水中，有些种类具有地下茎。
有些种类的叶柄和花柄是随着水的深度而增长的。
因此采集这种植物时，有地下茎的应采取地下茎，这样才能显示出花柄和叶柄着生的位置。
但采集时必须注意有些水生植物全株都很柔软而脆弱，一提出水面，它的枝叶即彼此粘贴重叠。
携回室后常失去其原来的形态．因此，采集这类植物时，最好整株捞取，用塑料袋包好，放在采集箱里，带回室立即将其放在水盆中，等到植物的枝叶恢复原来形态时，用旧报纸一，放在浮水的标本下轻轻将标本提出水面后，立即放在干燥的草纸里好好压制。
（9） 蕨类植物 采生有孢子囊群的植株，连同根状茎一起采集。
（10）采集标本的份数：
一般要采集2—3份，给以同一编号，每个标本上都要系上号签。
标本除自己保存外，对一些疑难的种类，可将其中同号的一份送研究机关，请代为鉴定。
他们可根据号签送给你一个鉴定，告诉你这些植物的学名。
若遇稀少或奇异的、或有重要经济价值的植物，还需多采。
（三、）野外记录
为什么在野外采集时要作好记录工作呢?
很明显,正如以上所讲的：
我们在野外采集时只能采集整个植物体的一部分，而且有不少植物压制后与原来的颜色，气味等差别很大．如果所采回的标本没有详细记录，日后记忆模糊，就不可能对这一种植物完全了解，鉴定植物时也会发生更大的困难．因此，记录工作在野外采集是极重要的，而且采集和记录的工作是紧密联系的．所以，我们到野外前必须准备足够的采集记录纸（格式见下），必须随采随记．只有这样养成了习惯,才能使我们熟练地掌握野外采集、记录的方法，只有熟练掌握野外记录后，才能保证采集工作的顺利进行。
至于记录工作如何着手呢？
一般应掌握的2条基本原则是：
一是在野外能看得见，而在制成标本后无法带回的容，二是标本压干后会消失或改变的特征。
例如：
有关植物的产地、生长环境,习性,叶、花、果的颜色、有无香气和乳汁，采集日期以与采集人和采集号等必须记录。
记录时应该注意观察，在同一株植物上往往有两种叶形，如果采集时只能采到一种叶形的话，那么就要靠记录工作来帮助了。
此外如禾本科植物象芦苇等高大的多年生草本植物，我们采集时只能采到其中的一部分。
因此，我们必须将它们的高度，地上与地下茎的节的数目，颜色记录下来。
这样采回来的标本对植物分类工作者才有价值。
兹将常用的野外采集记录表介绍如下，以供参考。
采集标本时参考以上采集记录的格式逐项填好后，必须立即用带有采集号的小标签挂在植物标本上，同时要注意检查采集记录上的采集号数与小标签上的号数是否相符。
同一采集人采集号要连续不重复,同种植物的复份标本要编同一号.记录上的情况是否是所采的标本。
这点很重要，如果其中发生错误，就失去标本的价值，甚至影响到标本鉴定工作。
（四）、标本压制方法
在标本采来后，当天晚上就应以干纸更换一次，借此要对标本进行整理。
第一次整理最为重要，由于在标本夹压了一段时间，植物基本被压软了，这是你想如何整理都行，如果等标本快干时再去整理就容易折断。
1.整形：
对采到的标本根据有代表性、面积要小的原则作适当的修理和整枝，剪去多余密迭的枝叶，以免遮盖花果，影响观察。
整理时不要使多数叶子重叠，如果叶片太大不能在夹板上压制，可沿着中脉的一侧剪去全叶的百分之四十。
保留叶尖，若是羽状复叶，可以将叶轴一侧的小叶剪短，保留小叶的基部以与小叶片的着生地位，保留羽状复叶的顶端小叶。
叶子要正面反面都有，以便观察叶的正反面上的特征。
对肉质植物如景天科、天南星科、仙人掌科等先用开水杀死。
对球茎、块茎、鳞茎等除用开水杀死外，还要切除一半，再压制。
以便促使干燥。
落下的花、果要用纸袋装起来，和标本放在一起。
2．压制：
整形、修饰过的标本与时挂上小标签，将有绳子的一块木夹板做底板，上置吸湿草纸4~5。
然后将标本逐个与吸湿纸相互间隔，平铺在平板上，铺时须将标本的根部或粗大的部分经常，在一吸湿纸上放一种或同一种植物，若枝叶拥挤、卷曲时要拉开伸展,叶要正反面都有,过长的草本或藤本植物可作“N”、“V”、“W”形的弯折，最后将另一块木夹板盖上，用绳子缚紧。
3．换纸干燥。
标本压制头两天要勤换吸湿草纸。
每天早晚二次换出的湿纸应晒干或烘干，换纸是否勤和干燥，对压制标本的质量关系很大。
要特别注意，如果两天不换干纸，标本颜色转暗，花、果与叶脱落，甚至发霉腐烂。
标本在第二、三次换纸时，对标本要注意整形，枝叶展开，不使折皱。
4．干燥器干燥。
标本也可用便携式植物标本干燥器烘干。
原理是通过轴流风机将聚热室中的普通电炉丝和红外辐射同步加热的热气流均匀地吹向干燥室，从瓦楞纸中间的空隙穿过，将植物标本中的水分迅速带走，使标本得以快速干燥。
标本压制方法与上述一样，不同的是在每份或每两份标本之间插入1瓦楞纸，以利水汽散发。
体积为50×30×30 cm的干燥器每次可干燥100-120份标本。
标本上的枝、叶干燥一般耗时20-24h，花、果因类型不同而耗时有不同程度增加。
利用干燥器压制标本，不需要人工频繁地更换和晾晒吸水纸，提高干燥速度，降低工作量，标本不因频繁换纸而损失，也不受气候影响，且能较好地保持标本的色泽。
同时干燥器所用的红外辐射有杀虫灭菌作用，有利于植物标本的长期保存。
（五）、标本的杀虫与灭菌方法
为防止害虫蛀食标本，必需进行消毒，通常用升汞（即氯化汞（HgCl2），有剧毒，操作时需特别小心）配制0.5%的酒精溶液,倾入平底盆,将标本浸入溶液处理1~2分钟,再拿出夹入吸湿草纸干燥。
此外，也可用敌敌畏、二硫化碳或其他药剂熏蒸消毒杀虫。
在保存过程中也会发生虫害，如标本室不够干燥还会发霉，因此必须经常检查。
对标本造成危害的昆虫有约材窃蠹（Stegobium paniceum）、烟草窃蠹（Lasioderma serricorme）、西洋衣鱼（Lepisma saccharinq）、线形薪甲（Cartodere filum）、书虱（Liposcelis）、地毯甲虫（Anthrenus verbasci）等，非昆虫有害生物有螨类、霉菌等。
虫害和霉变的防治可从三方面着手。
1．隔绝虫源。
包括门、窗安装纱网；标本柜的门能紧密关闭；新标本或借出归还的标本入柜前根严格消毒杀虫。
2．环境条件的控制。
标本室温度应保持在20-23℃，湿度在40-60%左右，环境卫生。
3．定期薰蒸。
每隔2-3年或在发现虫害时，采用药物薰蒸的方法灭虫，常用药品有甲基溴、磷化氢、磷化铝、环氧乙烷等。
但这些药品均有很强的毒性，应请专业人员操作或在其指导下进行。
此外，也可用除虫菊和硅石粉混合制成的杀虫粉队除虫，毒性低，不残留，比较安全。
在标本柜放置樟脑能有效地防止标本的虫害。
（六）、标本装订方法
把干燥的标本放在台纸上（一般用250g或350g白板纸），台纸大小通常为42×29 cm。
但市场上纸规格为109×78 cm，照此只能裁5开，浪费较大，为经济着想，可裁8开，大小为39×27cm，也同样可用。
一台纸上只能订一种植物标本。
制作时把台纸平整地放在桌面上，然后把消毒好的标本放在台纸上，摆好位置，右下角和左上角都要留出贴定名签和野外记录签的位置。
这时，便可用小刀沿标本的各部的适当位置上切出数个小纵口，再用具有韧性的白纸条，由纵口穿入，从背面拉紧，并用胶水在背面贴牢。
这种上台纸的方法，既美观又牢固，比在正面贴的方法要好的多。
上台纸时最好不用浆糊，因为浆糊容易生虫，损坏标本。
对体积过小的标本，不便用纸条固定时，可将标本放在一个折叠的纸袋，再将纸袋贴在台纸的中央，这样在观察时刻随时打开纸袋。
（七）、标本保存方法
装订好的标本，经定名后，都应放入标本柜中保存，标本柜应有专门的标本室放置，注意干燥、防蛀（放入樟脑丸等除虫剂）。
标本室中的标本应按一定的顺序排列，科通常按分类系统排列，也有按地区排列或按科名拉丁字母的顺序排列；属、种一般按学名的拉丁字母顺序排列。
每格放樟脑防虫剂，以防虫蛀。
二．液浸植物标本的采集和制作方法
用化学药剂制成的保存液将植物浸泡起来制成的标本叫植物的液浸标本或浸制标本。
植物整体和根、茎、叶、花、果实各部分器官均可以制成浸制标本。
尤其是植物的花、果实和幼嫩、微小、多肉的植物，经压干后，容易变色、变形，不易观察。
制成浸制标本后，可保持原有的形态，这对于在教学和科研工作具有重要的意义。
植物的浸制标本，由于要求不同，处理方法也不同，一般常见有以下几种:
整体液浸标本：
将整个植物按原来的形态浸泡在保存液中。
解剖液浸标本：
将植物的某一器官加以解剖，以显露出主要观察的部位，并浸泡在保存液中。
系统发育浸制标本：
将植物系统发育如生活史各环节的材料放在一起浸泡在保存液中。
比较浸制标本：
将植物相同器官但不同类型的材料放在一起浸泡保存液中。
在制作植物的浸制标本时，要选择发育下常，具有代表性的新鲜标本，采集后，先在清水中除去污泥，经过整形，放入保存液中，如标本浮在液面，可用玻璃棒暂时固定，使其下沉，待细胞吸水后，即自然下沉。
浸制标本的制作，主要是保存液的配制，下面介绍几种常用的保存液的配制方法。
（一） 、普通浸制标本保存液的配制
普通浸制标本主要用于浸泡教学用的实验材料，故方法简单，易于掌握，常用的保存液配方如下：
A.甲醛液（最常用，价格最低）
甲醛（市售含量为40%） 5~10 ml
蒸馏水 100 ml
B.酒精液（价格略贵，所浸制的标本较甲醛液软一些）
95%酒精 100 ml
蒸馏水 195 ml
甘油 5~10 ml
C.甲醛、醋酸、酒精混合液（简称FAA，浸制效果较前2种好，但价格较貴）
70%酒精 90 ml
甲醛 5 ml
（二）、原色液浸标本保存液的配制
原色液浸标本主要用于科学研究和教学上示之用，其方法较为复杂，下面分别介绍如下：
1．绿色浸制标本
绿色浸制标本的基本原理，是用铜离子置换叶绿素中的镁离子，它的做法是利用酸作用把叶绿素分子中的镁分离出来．使它成为没有镁的叶绿素－植物黑素。
然后使另一种金属（醋酸铜中的铜）进入植物黑素中，使叶绿素分子中心核的结构恢复有机金属化合状态，根据这种原理，我们可以用下述几种方法制作：
A．取醋酸铜粉末，徐徐加入50%的冰醋酸中，用玻璃棒搅拌之，直至饱和为止，称为母液。
将1份母液加4份水稀释，加热至85℃时，将标本放进去，这时标本由绿色变成黄绿色，这说明叶绿素已转变为植物黑素（醋酸作用）继续加热时，标本又变成偏兰的绿色，这说明铜原子已经代替了镁原子，此时停止加热，用清水冲洗标本上的药液放入5%的甲醛液或70%的酒精中保存。
因为由铜原子作核心的叶绿素是不溶解在甲醛溶液或酒精中的，同时这物种化合很稳定，不易分解破坏，因此，经过这样处理过的绿色就可以长久保存。
B．比较薄嫩的植物标本,不用加热,放在下面的保存液中浸泡即可：
50%酒精 90 ml
甲醛 5 ml
甘油 2.5 ml
冰醋酸 2.5 ml
氯化铜 10 g
C．有些植物表面附有腊质、不易浸泡，但在下面保存液中效果较好：
硫酸铜饱和水溶液 750 ml
甲醛 50 ml
蒸馏水 250 ml
将标本在上述溶液保存液中浸泡2周,然后放入4-5%的甲醛溶液中保存。
D．植物的绿色果实，放在下边溶液中效果较好。
硫酸铜 85 g
亚硫酸 28.4 ml
蒸馏水 2485 ml
将标本在上述保存溶液中浸泡3周后,再放入下边保存液中长久保存：
亚硫酸 284 ml
蒸馏水 3785 ml
2．红色浸制标本
A．硼酸 450 g
75~90%酒精 200 ml
甲醛 300 ml
蒸馏水 400 ml
B．6%亚硫酸 4 ml
氯化钠 60 g
甲醛 8 ml
硝酸钾 4 g
甘油 240 ml
蒸馏水 3875 ml
3．黑色、紫色浸制标本
A．甲醛 450 ml
95%酒精 2800 ml
蒸馏水 2000 ml （此液产生沉淀,需过滤后使用。
）
B． 甲醛 450 ml
饱和氯化钠水溶液 1000 ml
蒸馏水 8700 ml
4．黄色浸制标本
亚硫酸 568 ml
80~90%酒精 568 ml
蒸馏水 4500 ml
5．白色、浅绿色浸制标本
A．氯化锌 225 g
80~90%酒精 900 ml
蒸馏水 6800 ml
B．氯化锌 50 g
甲醛 25 ml
甘油 25 ml
蒸馏水 1000 ml
C．15%氯化钠水溶液 1000 ml
2%亚硫酸钠 20 ml
甲醛溶液 10 m
2%硼酸 20 ml
6．无色透明浸制标本
将标本放入95%酒精之中，在强烈的日光下漂白，并不断更换酒精，直至植物体透明坚硬为止。
当保存液配制完毕后，将植物标本放入浸泡，加盖后用溶化的石蜡将瓶口严密封闭。
贴上标签，（注明标本的科名、学名、中名、产地、采集时间与制作人），浸制标本和腊叶标本是同号标本，可将腊叶标本的采集号注在浸制标本的标签上，以防混乱。
浸制标本做好后，应放在阴凉不受日光照射处妥善保存。
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