植物标本的采集、制作与保存方法全
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及分布地
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。 第一节 国内外主要植物标本馆简介 据不完全统计目前世界上约有大小植物标本馆室2639个共收藏标本近3
亿份。这些标本的76%保存在15个国家内其中美国占22.1%法国占7.4%原苏
联占6.6%英国占5.7%德国占5.6%中国占3.7%。世界上馆藏100万份以上的
标本馆有55个其中500万份以上的标本馆有7个。这55个标本馆分布在22个国
家其中美国最多有12个其次是英国、瑞典、德国和原苏联各4个再次是法国、
瑞士、日本各3个。上述数据表明植物标本收藏数量与国家的发达程度成正相关不
仅发达国家标本搜集起步早、搜集范围广而且近年来增长速度也是最快的。如瑞典
自然博物馆以每年16万份的速度增长美国不仅大标本馆最多、占世界标本总数的
比例最高标本增加速度也最快5年增加490万占同期世界增长量的27.7%。 一、世界最大的10个植物标本馆 序号
单位名称及国际代号 标本数 建立年代 备注
1
法国巴黎自然历史博物馆P 700万
1635
世界最大有许多中国标本
2
英国邱植物园标本馆K 600万
1853
有Cunningham采的中国标本
3
俄罗斯科马洛夫植物研究所(LE) 577万
1823
有我国北部标本
4
纽约植物园标本馆NY 530万
1891
有Henry采的中国标本
5
伦敦大英博物馆BM 520万
1753
收藏珍贵的林奈的一套标本
6
瑞士日内瓦植物园标本馆G 500万
1817
7
美国哈佛大学植物标本馆A 486万
1872
有Wilson采的中国标本
8
美国国家标本馆US 436万
1868
9
法国蒙波利埃植物研究所MPU 400万
10
澳地利维也纳自然历史博物馆W 380万
1807
有Handel-Mazzetti的标本 二、亚洲最大的5个植物标本馆 序号
单位名称及国际代号 标本数 建立年代 备注
1
中国科学院植物研究所标本馆PE 180万
1950 2
印尼茂名植物园BO 160万 不详
3
日本东京大学植物园标本馆TI 145万 不详
4
印度加尔各达国家中心标本馆CAL 130万 不详
5
日本东京自然历史博物馆TNS 116万 不详
三、中国最大的6个植物标本馆 序号
单位名
称及国际代号 标本数 建立年代 备注
1
中国科学院植物研究所标本馆PE 180万
1950
2
中国科学院昆明植物研究所(KUN) 79万
1932
3
中国科学院华南植物研究所(IBSC) 70万
1928
4
中国科学院江苏植物研究所(NAS) 60万
5
中国科学院西北植物研究所(WUK) 52万
1936
6
四川大学植物标本馆(SZ) 45万
1933
第二节 腊叶标本的制作方法
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。
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及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、一段竹竿及地下茎。(2)标本上挂有号牌号牌上写明采集人、采集号码、采
集地点和采集时间4项内容据此可以按号码查到采集记录。(3)附有一份详细的采
集记录记录内容包括采集日期、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。它的作用是将吸湿草和标本置于其内压紧
使花叶不致皱缩凋落而使枝叶平坦容易装订于台纸上。标本夹用坚韧的木材为材
料一般长约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。 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。 5. 小锄头 用来挖掘草本及矮小植物的地下部分。 6. 吸湿草纸普通草纸 用来吸收水分使标本易干。最好买大张的对折后用
订书机订好。其装订后的大小为长约42cm宽约29cm。 7. 记录薄、号牌 用以野外记录用。 8. 便携式植物标本干燥器 用以烘干标本代替频繁的换吸水纸。
9. 其它 海拔仪、GPS、照相机、钢卷尺、放大镜、铅笔、高枝剪等用品。
图1 植物标本夹、采集箱和枝剪 二、标本采集方法 应选择以最小面积且能表示最完整的部分即选取有代表特征的植物体各部分
器官一般除采枝叶外
最好采带花或果。如果有用部分是根和地下茎或树皮也必
须同时选取少许压制。每种植物要采2-多个复份。要用枝剪来取标本不能用手折
因为其容易伤树且压成的标本也不美观。不同植物标本应选不同采集方法。
1. 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。
2. 草本及矮小灌木 要采取地下部分如根茎、匍匐枝、块茎、块根或根系等以及
开花或结果的全株。
3. 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。
4. 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。 5. 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。携回室内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内立即
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张放在浮水的标本
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。
6. 蕨类植物 采生有孢子囊群的植株连同根状茎一起采集。
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
后无法带回的内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及采集人和采集号
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
高度地上及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。
表1 浙江大学植物标本室采集记录
采集日期
产地 省 县(市)
生境 海拔 m
习性
体高 m 胸径 cm 叶 树皮
花
果实
附记
科名 种中名
种学名
采集者 采集号
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 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。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及小叶片的着生地位保留羽状复叶的顶端小叶。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。
2压制整形、修饰过的标本及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张。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
本的首尾不时调换位置在一张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。
图2 植物标本的形状1、“I”字形2、“V”字形3、“N”形 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内不
换干纸标本颜色转暗花、果及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。易脱落的果实、种子和花要用小纸袋装
好放在标本旁边以免翻压时丢失。
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张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。
5标本临时保存。标本干后如不马上上台纸可留在吸水纸可保存较长时间。如
吸水纸不够用也可从吸水纸中取出夹在旧报纸内暂时保存。
图3 植物标本干燥器 图4标本室常见昆虫引自植物标本馆手册
A.药材窃蠹, B.烟草窃蠹,C.西洋衣鱼(所有标尺为1mm)
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,倾入平底盆内,将标本浸入溶液处理1~2
分钟,再拿出夹入吸湿草纸内干燥。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
蒸的办法灭虫常用药品有
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。在标本柜内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。但市场上纸张规格为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。一张台纸上只能订一种植物标本标本的大
小、形状、位置要适当的修剪和安排然后用棉线或纸条订好也可用胶水粘贴。在
台纸的右下角和右上角要留出以分别贴上鉴定名签和野外采集记录(格式见后)。脱
落的花、果、叶等装入小纸袋粘贴于台纸的。 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。
图5 组合式植物标本柜
第三节 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(价格略貴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范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 ml
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。