束祖飞吕江宋相金霍兆敏张超陈敏豪杨立肖荣高栾晓峰
(1. 广东车八岭国家级自然保护区管理局,广东 始兴 512500; 2. 北京林业大学 自然保护区学院,北京 1000 83)
广东车八岭国家级自然保护区维管植物标本的整理与分析*
束祖飞1吕江2宋相金1霍兆敏2张超2陈敏豪2杨立2肖荣高1栾晓峰2
(1. 广东车八岭国家级自然保护区管理局,广东 始兴 512500; 2. 北京林业大学 自然保护区学院,北京 1000 83)
针对车八岭自然保护区标本馆标本信息确实、损坏严重等问题,保护区于2015年11月开展了维管植物标本数字化工作,共整理数字化腊叶标本10 375份,隶属196科662属1 459种。统计结果显示,保护区共有濒危植物(包含极危CR、濒危EN、近危NT、易危VU)27科35属42种(281份标本),特有种87科150属232种(1 723份标本);保护区维管植物标本主要采集于两个时期,分别是1982—1983年和1988—1991年,共获得标本10 323份(99.50%),隶属于196科660属1 451种;标本采集主要集中在6月(占总数的15.38%)、7月(17.00%)、9月(35.37%)和12月(13.44%),而1月(0.09%)、2月(0.13%)、8月(0.12%)和11月(0.33%)采集标本数量均小于维管植物标本总数的1%。车八岭国家级自然保护区应当注重已有的标本采集空缺,重点关注标本采集数量较少的种类,采集较少的季节,将标本采集工作常态化,为植物种质保存和合理开发提供便利。
车八岭保护区;维管植物标本;多样性
植物标本作为保藏植物资源和植物信息的一种基本手段,可提供植物空间分布信息,也是估算物种丰富度的主要数据,是植物资源管理和利用的科学依据,在生物多样性研究、评估气候变化影响、评估种质资源、生物地理学研究等领域充当重要数据来源[1-7]。腊叶标本作为植物标本的主要形式,在日常管理中人为和自然损毁难以避免[4,8-9]。植物标本数据库以电子形式将植物标本资料与标本实体分离,信息易于传递、共享,同时减少直接调阅植物标本带来的损耗[3,7,10-12]。
广东车八岭国家级自然保护区(以下简称保护区),位于广东省北部,始兴县东南部,坐标为114°10′E,24°41′N,面积7 545 hm2。《车八岭国家级自然保护区调查研究论文集》显示,该保护区内植物种类共290科925属1 928种,其中裸子植物8科10属14种,被子植物153科635属1 331种,蕨类植物38科76属177种[13]。车八岭自然博物馆筹建于1991年,馆藏腊叶标本约11 000份,存在信息缺失、自然损毁等问题,对标本借阅、科普宣传和保护区自然资源管理造成不便[10,12,14-15]。因此,对保护区植物标本进行数字化处理,为完善保护区植物资源本底信息提供指导,为科研工作提供便利,以及为保护区的科研、科普活动和日常管理提供基础资料。
研究所用维管植物标本均从车八岭自然博物馆获得,标本主要采自20世纪八九十年代,近年来有零星补充。对已有标本进行梳理,去除破损严重及信息空白的标本。
标本记录主要包含保存单位及其编号、中文名、种本名/种加词、种下名称、科、属、采集人、采集时间、采集号、采集地、经度、纬度、海拔、植被类型、生境、描述、鉴定人、鉴定时间、备注等字段。对信息缺失的标本,根据保存的采集日志和备份的标本标签,补充标本记录,并做出以下修正[1-2,6,11,13-14]:(1) 更正采集人、采集地等记录笔误;(2)标本标签补充采集日志和备份标签的信息,如采集时间、采集地等;(3)更正采集地信息,如旧地名旁添加新地名的注释等;(4)依据中国植物志最新版本(电子版, http∶//www.eflora.cn/index),更正已有名称信息。
对信息完整的标本进行标本信息录入,设置统一编号,运用Microsoft excel 2013建立标本信息电子表。用标本翻拍架、Canon EOS 5D MarkII进行拍照处理。要求照片清晰,包含主要鉴定特征、完整的标签、比色条、比例尺。运用Adobe Photoshop CC 2015、Adobe Lightroom 6对标本照片进行整理、编号、原色恢复等步骤。标本信息建档之后,将标本标签信息和照片对应,蕨类植物、裸子植物和被子植物分别按照秦仁昌(1978)、郑万钧(1978) 、哈钦松(1926, 1934)系统,最终建立标本信息库[2,11,13],并上传到中国自然保护区标本资源共享平台(http∶//www.papc.cn/)。依据中国生物多样性物种红色名录(高等植物卷)[16]整理保护区珍稀濒危植物名录。
2.1 标本概况
截止到2016年7月,车八岭自然博物馆植物标本数据库已录入10 375份标本信息,隶属196科662属1 459种。其中,蕨类植物标本2 012份,隶属于36科73属168种,占已录入标本总数的19.4%,其中数量最多的科是鳞毛蕨科,为323份;数量最多的属是卷柏属,为179份;数量最多的种是异穗卷柏(Selaginella heterostachys),为54份。裸子植物标本30份,隶属于5科6属8种,占已录入标本总数的0.29%,其中数量最多的是罗汉松科和三尖杉科,均为11份;数量最多的属是罗汉松属和三尖杉属,均为11份;数量最多的种是三尖杉(Cephalotaxus fortune),为11份。被子植物标本8 333份,隶属于155科583属1 281种,占已录入标本总数的80.32%,其中数量最多的为菊科,451份;数量最多的属是冬青属,为164份;数量最多的种是黄牛奶树(Symplocos laurina),为44份。370份标本采集信息不完整,占全部标本的4.6%。鉴定人主要是肖绵韵(6 135份,占全部标本的59.1%)、吴翰(1 861份,占17.9%)等。
表1 车八岭自然博物馆植物标本类群标本数量份
在全部标本中,有48科的标本数少于10份,2科的标本只有1份;有349属的标本数少于10份,46属的标本只有1份;有708种的标本数少于5份,284种的标本只有1份,即19.5%的种仅有1份标本。
2.2 保护植物标本
车八岭国家级自然保护区共有濒危植物(包含极危CR、濒危EN、近危NT、易危VU)27科35属42种(281份标本),特有种87科150属232种(1 723份标本)(表2)。其中,极危(CR)3科3属4种(25份标本),濒危(EN)5科5属5种(27份标本),近危(NT)14科16属17种(114份标本)、易危(VU) 13科14属16种(115份标本)。
表2 车八岭国家级自然保护区珍稀濒危植物名录
中文名拉丁名红色名录等级中国特有种樟科木姜子属瑶山木姜子Litsea yaoshanensis近危(NT)是石杉科马尾杉属龙骨马尾杉Phlegmariurus carinatus易危(VU)西番莲科西番莲属广东西番莲Passiflora kwantungensis易危(VU)是茶科山茶属滇山茶Camellia reticulata易危(VU)是猕猴桃科猕猴桃属灰毛猕猴桃Actinidia cinerascens易危(VU)是猕猴桃科猕猴桃属长绒猕猴桃Actinidia latifolia var. mollis易危(VU)是野牡丹科三蕊草属三蕊草Sinochasea trigyna易危(VU)是蝶形花科红豆属花榈木Ormosia henryi易危(VU)葡萄科葡萄属龙州葡萄Vitis balanseana var. fi cifolioides易危(VU)是山矾科山矾属福建山矾Symplocos fukienensis易危(VU)是兰科兰属建兰Cymbidium ensifolium易危(VU)兰科石斛属钩状石斛Dendrobium aduncum易危(VU)木兰科观光木属观光木Tsoongiodendron odorum易危(VU)五味子科南五味子属黑老虎Kadsura coccinea易危(VU)樟科楠属闽楠Phoebe bournei易危(VU)是罗汉松科罗汉松属百日青Podocarpus neriifolius易危(VU)科属
2.4 采集历史
图1显示本馆标本主要来自两个时期,第一个采集高峰期为1982—1983年,主要由始兴采集队、叶华谷和王学文采集,共2 285份标本,属于174科472属847种,平均每种采集2.70份(最少采集1份,最多采集34份);第二个采集高峰期为1988—1991年,主要由华农林学院采集,共8 038份标本,属于189科592属1 116种,平均每种采集7.20份(最少采集1份,最多采集41份)。两次采集共获得标本10 323份,占标本馆维管植物标本总数的99.50%,属于196科660属1 451种。
图1 车八岭国家级自然保护区历年采集标本数量
图2显示,标本采集工作主要集中在6月、7月、9月和12月,其中9月份最多(占总数的35.37%),其次为7月(17.00%),6月(15.38%)和12月(13.44%)。1月(0.09%)、2月(0.13%)、8月(0.12%)和11月(0.33%)采集标本数量均小于标本总数的1%。采集高峰(6月、7月、9月和12月)共采集标本8 424份,属于191科602属1 221种;采集低峰(1月、2月、8月和11月)共采集标本69份,属于13科16属18种。
图2 车八岭国家级自然保护区各月采集标本数量
本次标本整理目的是为车八岭国家级自然保护区的植物本底资源研究提供基础资料,同时也揭示保护区在标本管理、多样性监测方面的不足。在标本总量上,馆藏标本主要来自两次采集,其它时段采集量少,仅占全部标本的0.50%,有284种植物的标本只有1份,不利于馆藏标本借阅、展出和保存。在采集时间上,早春采集标本量为2 448份,占23.60%,其中50.98%来自1989年采集。研究显示[4,6-7,12],早春标本是研究物候、气候变化和评估物种气候敏感性的重要材料。增加春季和早春时期的标本采集,应当是保护区未来标本管理的重要组成部分。
标本采集、制作和管理是标本馆工作的基础环节,笔者认为车八岭国家级自然保护区标本管理应当着重于以下几点。
(1)标本采集工作常态化 保护区应当制定中长期的标本采集计划,将植物标本采集、制作纳入日常管理。着重早春时期的标本采集工作,根据实际情况适当扩大标本采集范围,尽量涵盖保护区及周边区域。
(2)标本补充 本次标本整理揭示保护区部分种类标本少,不利于标本借阅、展出,应当补充采集标本数量少的种类。
(3)及时数据化 在日常管理和保存中,自然损毁和意外损毁(包括标本损毁和标签损毁)难以避免,对采集标本及时数据化,即能保证馆藏标本更新速度,便于馆间标本交流,更是标本减少取阅次数,保证长期保存的重要前提。
[1]张大才, 孙航. 横断山区树线以上区域种子植物的标本分布与物种丰富度[J]. 生物多样性, 2008,16(4)∶ 381-388. doi∶ 10.3724/SP.J.1003.2008.07390.
[2]李世晋, 张奠湘, 王仁赞. 中国科学院华南植物园标本馆维管植物标本数据统计分析[J]. 热带亚热带植物学报, 2012, 20(6)∶ 634-641. doi∶ 10.3969/j.issn. 1005-3395. 2012. 06.018.
[3]THIERS B M, TULIG M C, WATSON K A. Digitization of the New York botanical garden herbarium[J]. Brittonia, 2016, 68(3)∶ 324-333.
[4]DALY D C. Systematics and systematists at the New York botanical garden[J]. Daily Systematics, 2016, 68(3)∶ 230-237.
[5]SCHEPERA J, REEMERB M, VAN Kats R, et al. Museum specimens reveal loss of pollen host plants as key factor driving wild bee decline in the Netherlands[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014, 111(49)∶ 17552-17557.
[6]LAVOIE C. Biological collections in an ever changing world∶ Herbaria as tools for biogeographical and environmental studies[J]. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 2013, 15(1)∶ 68-76.
[7]PRIMACK D, IMBRES C, PRIMACK R B, et al. Herbarium specimens demonstrate earlier flowering times in response to warming in Boston[J]. American Journal of Botany, 2004, 91(8)∶ 1260-1264.
[8]SUAREZ A V, TSUTSUI N D. The value of museum collections for research and society[J]. BioScience, 2004, 54(1)∶ 66-74.
[9]EDMONDSON J, St W B. North America n plant collections in the Liverpool museum herbarium (LIV) [J]. Vulpia, 2004(3)∶ 1-31.
[10]SANTOS K D. Brazilian plant specimens at the Regnellian herbarium∶ history and repatriation[J]. Rodri guésia, 2016, 67(4)∶ 879-892.
[11]孙扬波, 张林碧, 陈科力, 等. 湖北药用植物腊叶标本数字化资源库的构建[J]. 药学教育, 2015, 31(3)∶ 28-32. doi∶ 10.16243/j.cnki.32-1352/g4.2015.03.008.
[12]LIN S, HATSUMI M. The plant specimens of the Meiji era∶ Discovery of Kikujiro Nagano’s specimens[J]. Bunrui, 2013, 13(2)∶ 109-117.
[ 13]肖绵韵, 吴志敏, 冯志刚, 等. 车八岭国家级自然保护区的种子植物(附名录) [C]//车八岭国家级自然保护区调查研究论文集编写委员会.车八岭国家级自然保护区调查研究论文集.广州∶ 广东科技出版社, 1993.
[14]YOKOI T, OTSUKA K, NAKAYAMA K. Plant specimens collected by the late Kan-ic hi Chino[J]. Bulletin of Nagano Nature Conservation Research Institute, 2014(10)∶ 61-66.
[15]KUOFANG C, TORKE B M, WU K. Unearthing a forgotten legacy of 20th century floristics∶ the collection of Taiwanese plant specimens in the Herbarium of the A cademy of Natural Sciences (PH) [J]. Taiwania, 2009, 54∶ 159-167.
[16]中国珍稀濒危植物信息系统[EB/OL]. [2017-04-24]. http∶//rep.iplant.cn/protlist.
Statistic of the Vascular Plant Specimens from Chebaling National Nature Reserve in Guangdong Provincee
SHU Zufei1LYU Jiang2SONG Xiangjin1HUO Zhaomin2ZHANG Chao2CHEN Minhao2YANG Li2XIAO Ronggao1LUAN Xiaofeng2
(1. Chebaling National Nature Reserve in Guangdong Province,Shixing , Guangdong 512500, China 2. School of Nature Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)
Chebaling National Nature Reserve, located in the north of Guangdong province, is rich in vascular plant resources. However, the specimens collected in the reserve are facing with the problem of missing information and damage, which have caused inconvenience to specimen borrowing, popularization of science and natural resources protection in the reserve. In November 2015 we digitalized 10 375 wax leaves specimens, belonging to 196 families 662 genera and 1 459 species. The results of the statistical analysis showed that there were 42 species (281) specimens of endangered (CR), endangered (EN), near danger (NT) and susceptible(VU) in the natural reserve. 232 species (1 723 specimens) of 87 families 150 genera are endemic species. The specimens of vascular plants in the reserve were collected in two periods, which are 1982-1983 and 1988-1991.During the 2 periods, 10 323 (99.50%) specimens of vascular plants were obtained, belonging to 196 familis 660 genera and1 451 species. The sample collection was mainly in June (15.38% of the total), July (17.0%), September (35.37%) and December (13.44%). The number of specimens collected in January (0.09%), August (0.12%), February (0.13%) and November (0.33%) were less than 1% of the total number of vascular plant specimens. Therefore, Chebaling National Nature Reserve should pay attention to the gap of the specimen collection, including the species and the season with fewer specimens. The specimen collection should become a normalization, which will contribute to the management of plant resource in nature reserve.
Chebaling Nature Reserve;vascular plant specimen;diversity
Q94-34
A
2096-2053(2017)03-0061-05
国家科技基础条件平台“自然保护区生物标本资源共享子平台”(2005DK21404)。
束祖飞(1984— ),男,工程师,主要从事自然保护区生物多样性监测研究,E-mail:410541683@qq.com;
吕江(1993— ),女,在读硕士研究生,研究方向为生物多样性保护,E-mail:1260136940@qq.com。
栾晓峰(1964— ),男,教授,主要从事自然保护区资源管理与生物多样性保护研究,E-mail:luanxiaofeng@bjfu.edu.cn。