庞泉沟植物学高山实习采集标本的调查研究——以晋中学院生物学专业为例

李晓科，武玉珍，张谨华

（晋中学院生物科学与技术学院，山西晋中030619）

山西庞泉沟自然保护区森林覆盖率达74%，属野生植物自然保护区。保护区植物资源丰富，有高等植物88科828种，其中，蕨类植物7科128种，裸子植物2科7种，被子植物78科809种，还有地衣、苔藓等部分低等植物。植物资源的丰富多样为植物学高山实习提供了绝佳的学习材料和场所[1-2]。

晋中学院庞泉沟植物学高山实习基地经过十几年的建设，已经形成一套成熟的实习线路和实习方案。多年实践表明，庞泉沟植物学高山实习得到了学院师生的广泛好评，并取得了非常好的教学成绩和成果，实习教学改革方面的研究已有报道[3]，但一直以来很少对实习过程中植物标本的采集情况进行相关的调查研究。因此，我们对2017年晋中学院庞泉沟植物学高山实习中所有实习小组的植物采集情况做了分析，以探求其中的规律，为今后植物学高山实习的进一步完善提供一定的理论指导。

1 材料和方法

1.1 研究材料

本研究的材料为晋中学院2016级生物科学和生物技术专业学生采集并制作的植物腊叶标本，标本采集时间为20170704－2017010日，采集地点为山西庞泉沟国家自然保护区。标本采集路线依次是生态标本馆附近（海拔约1 793 m）、八水沟（海拔约1 971 m）、大沙沟（海拔约1 726 m）、八道沟（海拔约2 294 m）、云顶山（海拔约2 651 m）等的林下、阳坡灌丛、亚高山草甸。标本分类主要参考《山西植物志》[4]。

1.2 实验方法与数据处理

将学生采集的标本进行统计，但不统计完全未鉴定或未鉴定到种的标本。将统计结果与山西植物志本地资源调查资料的植物名录进行对照，以植物正名进行匹配。然后分别统计植物标本采集的重复数分布和植物标本在各采集地的情况及采集种数前10科物种的采集情况。其中，物种的重复数以同一种植物出现的份数记，如三裂绣线菊(Spi⁃raea trilobata L)共出现5份腊叶标本，则其重复数为5。

数据使用Microsoft Excel 2010处理。

2 结果与分析

2.1 标本采集总体情况

2017年庞泉沟植物学高山实习采集并制作成腊叶标本数量为480份，植物标本212种，分属62科，物种的平均重复数为2.26份／种。从表1中可以看出，重复数为1的物种数占采集植物标本总物种数的13.68%，比例最小，而重复数为2和3的物种数占采集植物腊叶标本总物种数的49.53%，几乎占到一半，重复数为5以上的物种数也占到采集总物种数的19.34%，说明各小组采集的植物种类大部分被重复采集。

表1 植物标本采集的重复数分布

2.2 植物标本在各采集地的情况

从表2中可以看出，在5个采集地点中，发现八水沟和八道沟采集标本较多，这2个地点采集物种数之和占到总采集物种数的54.72%，超过了总采集物种数的一半，而大沙沟和云顶山采集标本较少，2个采集点的物种数之和仅占到总采集物种数的26.89%。

表2 不同采集地标本采集情况

2.3 各科植物采集情况

本次共采集植物标本212种，分属62科，平均每科采集物种数为3.42。表3显示，蔷薇科是最多采集的科，有24种，占总采集种数的11.32%，远高于平均采集百分比1.61%，其次是毛茛科、菊科、百合科、唇形科等。并且，采集植物标本数量前10科植物的采集种数明显高于平均采集种数。此外，对其它各科采集植物的统计表明，标本采集最少的30个科都只采集到一个物种，如凤仙花科的水金凤（Impatiens noli-tangere L）、槭树科的茶条槭（Acer ginnala Maxim）、花荵科的花荵（Polemonium caeru⁃leum L）和龙胆科秦艽（Gentiana macrophylla Pall）。

表3 各科采集植物种数与全部采集种数百分比

3 讨论

本次采集物种的平均重复数为2.26次，重复数为2或3的物种数占采集植物标本总物种数的百分比为49.53%，几乎占到一半，表明半数以上的物种被采集了2～3次，而重复数为1的种类有29种，仅占13.68%，说明大部分植物标本被重复采集。其中的原因可能是，对于一个班级内的小组采集时的要求是尽量不重复采集同一物种，班级之间没有严格要求不重复，且班级间的小组交流较少，导致重复的概率变大。

通过表2可以看出，不同采集点的标本物种数主要集中在八水沟和八道沟，这2个地点采集物种数之和占到总采集物种数的54.72%，而大沙沟和云顶山2个采集点的物种数之和仅占到总采集物种数的26.89%。其中可能的原因有2点，一是因为在大沙沟和八道沟在同一天采集，大沙沟采集时间较短，采集标本少，二是因为采集顺序和标本数量要求导致。标本采集顺序是：生态标本馆附近、八水沟、大沙沟、八道沟、云顶山。要求是：每个学生最少制作2个符合规范的腊叶标本。第1天在生态标本馆附近采集时，学生对采集、识别、鉴定植物标本还不是特别熟悉，能做成规范腊叶标本的数量自然就少，而第2天和第3天分别在八水沟、八道沟采集时，时间长，学生标本采集的整个流程已经比较娴熟，加上要制作2个腊叶标本的任务，采集数量多，做成的腊叶标本也多。最后一个采集地点云顶山海拔较高，极大地影响植物物种多样性[5-6]，再加上路途远，学生回到驻地植物标本已萎蔫，能做成腊叶标本的相对较少。当然，学生采集也受到天气和学生本人主观选择的影响。

已有研究表明，样方内种数∕科数之比能表示物种丰富度[5]。根据统计，本次采集的种数∕科数的比值为3.42，仅采集到1个物种的科达30个，占总科数的48.39%，这说明我们采集地植物物种分化程度高，从一定程度上反映了庞泉沟生物多样性较丰富。通过表3发现，所列10科的采集物种数远高于平均采集种数，其中蔷薇科、毛茛科、菊科植物采集最多，这可能与采集时间有关，7月份这3科植物开花的较多、易发现、易识别和鉴定。

[1]孔冬梅，张义贤，张峰，等.山西庞泉沟自然保护区植物学野外实习理论与方法[M].北京：中国农业科学技术出版社,2008.

[2]赵小娜，秦晓娟，董刚，等.庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性 [J].应用生态学报，2014，25（12）：34-37.

[3]郭生金，胡变芳，张钦弟，等.植物学山地实教改尝试及效果分析[J].生物学通报，2011，46（8）：36-37.

[4]山西植物志编辑委员会.山西植物志(第1～5卷)[M].北京:中国科学技术出版社，1992-2004.

[5]沈泽昊，胡会峰，周宇，等.神农架南坡植物群落多样性的海拔梯度格局[J].生物多样性，2004，12（1）：99-107.

[6]Zhao C M,Chen W L.Tian Z Q,et al.Altitudinal Pattern of Plant Species Diversity in Shennongjia Mountains,Central China[J].J Integr Plant Biol,2005，47（12）：1431－1449.