中国植物标本馆数字化发展的缩影——江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)

江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)是中国最早的植物标本馆之一,也是国内最早开展植物标本数字化的标本馆,其标本数字化发展经历了4个阶段: 20世纪80年代后期尝试的标本文字信息数字化的起步阶段; 20世纪90年代末的标本图像数字化和文字信息数字化规范阶段; 2004年以后的标本批量数字化与信息网络共享快速发展阶段; 2018年后的标本数字化信息维护与优化阶段。这一过程集中代表和反映了中国植物标本数字化的发展历程。此外,近年来开始了发掘和利用江苏植物标本的数字化信息工作,包括建设江苏省级数字植物标本馆、开发江苏省维管植物标本时空分布可视化系统、开展标本采集-入库过程数字化等。今后,将不断深化标本数字化的工作,以期形成有NAS特色的数字化植物标本馆。     

中国植物采集先行者钟观光的采集考证

基于文献与标本的研究, 本文重新梳理和考证了中国植物采集先行者钟观光先生的采集历史。钟观光是我国第一个进行大规模植物标本采集的学者, 已知其最早的标本采自1912年(采集于北京), 最晚的是1933年(采集于浙江)。目前能够确定的钟观光采集的馆藏标本计10,228份, 其中大部分保存于北京大学生物系植物标本室(PEY, 4,584份)、中国科学院植物研究所植物标本馆(PE, 2,966份)和北京师范大学生命科学学院植物标本室(BNU, 2,032份), 共计9,582份, 约占钟观光馆藏标本总数的93.7%。英国皇家植物园邱园植物标本馆、爱丁堡植物园标本馆、美国哈佛大学植物标本馆等亦存有少量钟观光采集的标本(16份)。     

广西植物标本馆标本数字化信息统计与分析

为更了解广西植物标本馆概况与各类标本构成情况,该文以标本馆信息数据库的标本信息为基础,分别从标本的种类、石山植物标本、采集地、采集年代及采集人等5个方面进行了统计与分析。结果显示,在统计的20万份维管植物标本中,共隶属314科2504属11452种;石山植物标本份数占45.35%,含205科1021属2700种;广西采集的标本份数最多,共100372份占总份数的50.19%;在50年代标本采集量最大,达87997份占总份数的44.00%。并提出了几点建议。     

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

为充分利用植物标本信息,从植物标本与物种信息系统数据库中对中国科学院华南植物园标本馆维管植物标本数据进行了统计和分析。结果表明,该馆馆藏标本统计时已录入696298号、716469份腊叶标本,分别隶属于354科5813属48707种(包含亚种、变种及变型),其中包括蕨类植物59科253属2105种(包含亚种、变种及变型)、裸子植物11科64属 557种(包含亚种、变种及变型)、被子植物284科5496属46045种(包含亚种、变种及变型)。标本分别采自中国33个省、自治区、直辖市、特别行政区以及其它107个国家或地区(98个国家,9个地区或岛屿);国内标本采自广东省的最多,国外标本采自美国的最多。其中模式标本6351号,隶属于194科938属4373种。还对标本馆今后的采集工作提出了建议。这些数据为科学研究提供了宝贵的数据资源。     

中国胡颓子属（胡颓子科）六个植物名称后选模式指定

根据保存于中国科学院华南植物园植物标本馆（IBSC）、中国科学院植物研究所植物标本馆（PE）和四川大学生命科学学院植物标本馆（SZ）复份标本的研究,对中国胡颓子科(Elaeagnaceae)胡颓子属(Elaeagnus)的6个植物名称作出后选模式指定。     

我国植物模式标本的馆藏量

植物标本是物种存在的永久凭证,模式标本在保障命名体系稳定中有不可替代的作用。标本馆藏量和模式标本数量反映一个国家或地区的历史积累。作者通过对比分析,发现我国的标本馆藏量远低于国际平均水平,模式标本馆藏量也相对较少,历史积累不足。在数字化本土馆藏模式标本基础上,标本数字化平台项目应将国外馆藏的中国植物种类的模式标本"引渡"回国。今后我国植物分类学研究者的重要工作之一是加强空白地区和国外标本采集,提高馆藏标本的代表性。     

始兴斑叶兰(兰科)的订正

通过仔细研究藏于中国科学院植物研究所标本馆(PE)以及中国科学院华南植物园标本馆(IBSC)的始兴斑叶兰Goodyera shixingensis K. Y. Lang的模式及等模式标本, 并同作者野外观察和采集的小小斑叶兰G. yangmeishanensis T. P. Lin的新鲜植物和文献描述以及标本进行比较, 证实始兴斑叶兰应为小小斑叶兰的异名。     

中国高等植物数字化标本分析

传统上馆藏标本,主要用于植物分类学、植物资源学的研究。数字标本的出现将标本的使用拓展到从研究生物多样性时间空间分布到生态学和进化学理论、生物多样性保护、农业和人类健康等广泛领域。截至目前,从互联网上获取的采自中国的植物标本数量已有1 200多万份。该文通过整理和分析这些数据以了解中国植物标本的数字化精度、采集时间和采集地区规律以及采集空缺等状况。结果表明:中国标本采集形成了4个高峰,即20世纪30年代、60年代、80年代和21世纪初,中国植物标本采集和研究工作主要在20世纪50年代后由中国学者完成。标本采集地区覆盖度在省级较好,县级标本采集则很不平衡; 标本采集类群在科属层面覆盖率高,但近五分之一的物种采集不足; 标本的采集量既与植物分布幅度相关,也与采集地区的知名度、所获科研项目及采集者偏好有关。未来中国植物标本数字化方向应该在继续挖掘馆藏标本的同时,一方面开展对现有数字化标本信息再审核及补充,并加强与欧美大馆的信息共享以获取早期历史标本信息; 另一方面应用数字化标本信息分析结果,指导境内标本的精准采集,包括采集薄弱/空白地区、采集薄弱/空白属种的采集,以进一步增强实体标本馆能力,提高数字化标本质量,为进一步完善植物标本数字化和精准化采集提供依据,更好地服务科学和社会的发展。     

紫堇属模式标本馆藏现状及分析

模式标本是发表新种的依据,对稳定物种学名至关重要。紫堇属(Corydalis DC.)隶属于罂粟科(Papaveraceae)荷包牡丹亚科(Fumarioideae)紫堇族(Corydaleae),是分类学研究的困难属之一。该研究首先基于《中国植物志》、Flora of China以及全球物种名录查询获得被认可的526个紫堇属物种,然后通过检索全球数字化植物标本数据库(JSTOR)、全球生物多样性信息网络数据库(GBIF)和中国数字植物标本馆(CVH)获得了其中395个物种1 894份模式标本,最后对获得的标本信息进行核实、整理和归纳,提取模式类型、馆藏地、采集人、模式产地和采集时间等关键信息进行统计分析。结果表明:紫堇属每个物种平均仅有约5份模式标本; 该属模式标本散落在全球80个标本馆中,其中超过85%为国外采集者采集。未来应当结合文献,加强对该属模式标本的信息考证和规范化整理。     

中国青藓科研究资料(Ⅱ)

根据Jos．Giraldi 1890至1896年在中国陕西省采集的青藓属标本13份,1896至1898年Carolo Mueller发表了青藓属的13个新种。笔者向佛罗伦萨大学植物标本馆借阅了上述类群的标本,其中主模式标本9份,等模式标本3份和由C.Mueller鉴定的标本1份。经过对这些标本逐一鉴定并进行形态性状的测量,本文订正了部分学名,提出了3个新异名,1个新组合。     

使用Biotracks 采集植物标本

Biotracks 是一款自然观察类的公众科学应用,目前已经被各类科学调查和自然观察项目广泛使用。该文利用Biotracks 的标本采集项目将野外采集的数据与标本馆的数字馆藏系统连接起来,使用户在手机上记录的信息可以被应用到标本馆的标本数字化中。这种方式不仅提升了数字标本的转录效率,而且从根本上改变了整个标本收集流程中的数据整合方式,使得标本从采集到收藏的各个环节都能获得高质量的效率提升。同时,新的标本收集模式还能自然地将标本的野外照片与数字标本融为一体,从而使得传统标本原本很难呈现的颜色、行为、立体结构、环境等信息最终可以通过数字标本再次展现给研究者。这在信息维度上不仅拓展了传统标本的内涵,结合公众科学,未来还有望进一步延伸馆藏标本鉴定和讨论的时空范围。此外,公众科学在解决标本馆问题中所展现出来的潜质,为重新审视标本馆的领域价值提供了新的视角。     

美国在华采集竹类植物标本的历史(1840-2010年)

植物标本采集是植物学研究的重要内容, 与植物引种密切相关。自19世纪以来, 美国植物采集者在全球尤其是中国进行了广泛的植物采集。在众多的植物类群中, 中国的竹类植物引起了美国采集者的极大关注, 并开展了大量调查研究和标本采集工作。研究美国植物采集者在中国采集竹类植物标本的历史, 对了解竹类植物从中国引种到美国的历史具有重要意义。本文基于国内外有关美国在华采集的竹类植物标本数据, 对其学名、采集地、采集人以及采集时间进行整理校对, 分析了美国采集者在华采集竹类植物标本的历史。结果表明: 1840-2010年, 美国在华共采集竹类植物标本960号2,238份, 隶属于25属120种(含变种和变型), 分别占中国竹类属和种数的73.5%和22.5%; 有45位(支)采集者(采集队), 在这些采集者中莫古礼最为重要; 采集地涉及20个省级行政区; 采集时间前后跨度约170年, 主要集中在20世纪上半叶。     

植物模式标本数据整合新的机遇与挑战

命名模式是分类群名称永久依附的成分,在分类学研究中有不可替代的价值。中国复杂的植物采集历史以及对中国植物标本开展研究的单位各异,导致我国植物模式标本零散分布于全球各大标本馆,给分类工作的开展带来了极大的困难。标本数字化的开展为模式标本数据整合提供了新的机遇,同时也给我们带来了人名和地名标准化以及模式类型确认等方面的挑战。我国于2006年开始对模式标本数据进行收集和整理,迄今已完成国内外20余家标本馆9万余条标本数据的收集。模式考证和模式类型清理是我们下一步亟须开展的工作,同时我们应将地名变更资料、人名考证资料进行整合并建立相应的数据库以推动模式标本数据的标准化。这将在很大程度上有助于我们摸清中国模式标本的家底。     

中国兽类标本馆藏数量

我国兽类资源丰富,兽类物种共计12目59科254属686种。近40年来我国的兽类标本采集和馆藏数量快速增加。根据最新发表的兽类名录对19家博物馆（标本馆）兽类标本馆藏的调查结果表明,我国至少保藏兽类标本166 178号,馆藏数量排名前五位的单位分别是中国科学院昆明动物研究所、中国科学院动物研究所、四川省林业科学研究院、中国科学院西北高原生物研究所和西华师范大学,馆藏数量占比84.9%。在馆藏标本中,小型兽类占91.5%,而大中型兽类标本特别是鲸豚类很少,有待加大力度对这些类群标本进行收集与保藏。     

C. S. Rafinesque’s North American vascular plants at the Academy of Natural Sciences of Philadelphia

Constantine Samuel Rafinesque (1783–1840) proposed about 2700 generic names and over 6700 binomials in approximately 1000 known publications. His herbarium at one time supposedly contained some 50,000 specimens, but after his death part of it was destroyed by rats, and Elias Durand, who eventually purchased the collection, discarded virtually all of the specimens. Because of these circumstances, plant taxonomists have had difficulty in typifying Rafinesque’s names. This paper summarizes the information on the labels of 275 specimens of Rafinesque’s vascular plants from the United States and Canada that are known to exist at the Academy of Natural Sciences in Philadelphia. These specimens come from four sources: (1) Rafinesque’s own herbarium, (2) Charles Wilkins Short’s herbarium, (3) the William Hembel collection, and (4) the herbarium of Rev. Lewis David von Schweinitz. Of the 275 specimens still extant, 51 (18.5%) are considered to be possible types. These type specimens are enumerated with (1) the complete data on the specimen, (2) the original source herbarium, and in most cases (3) the current accepted name of the taxon.     

鸢尾兰属(兰科)植物省级分布新记录

报道了兰科(Orchidaceae)鸢尾兰属(Oberonia Lindl.)共5种植物在中国3个省区的分布新记录,其中广西分布新记录有短耳鸢尾兰(O.falconeri J.D.Hooker)和小叶鸢尾兰[O.japonica(Maxim.)Makino],海南分布新记录有狭叶鸢尾兰(O.caulescens Lindl.)和勐腊鸢尾兰(O.menglaensis S.C.ChenZ.H.Tsi),西藏分布新记录有拟阔瓣鸢尾兰(O.langbianensis Gagnep.)。凭证标本存放于中国科学院华南植物园标本馆(IBSC)和中国科学院广西植物研究所标本馆(IBK)。     

中国凸顶跳甲属一新种记述及一雄虫的首次描记(鞘翅目,叶甲科,跳甲亚科)

对采自西藏林芝的1新种Euphitrea excavata Wang etYang,sp.nov.进行了描述,并对采自云南泸水片马红缘凸顶跳甲Euphitrea rufomarginata Wang的雄虫进行了首次描记,新种模式标本和重新描述的标本均保存于中国科学院动物研究所昆虫标本馆.     

Changes in plant collection practices from the 16th to 21st centuries: implications for the use of herbarium specimens in global change research

Background and AimsHerbaria were recently advertised as reliable sources of information regarding historical changes in plant traits and biotic interactions. To justify the use of herbaria in global change research, we asked whether the characteristics of herbarium specimens have changed during the past centuries and whether these changes were due to shifts in plant collection practices.MethodsWe measured nine characteristics from 515 herbarium specimens of common European trees and large shrubs collected from 1558 to 2016. We asked botanists to rank these specimens by their scientific quality, and asked artists to rank these specimens by their beauty.Key ResultsEight of 11 assessed characteristics of herbarium specimens changed significantly during the study period. The average number of leaves in plant specimens increased 3-fold, whereas the quality of specimen preparation decreased. Leaf size negatively correlated with leaf number in specimens in both among-species and within-species analyses. The proportion of herbarium sheets containing plant reproductive structures peaked in the 1850s. The scientific value of herbarium specimens increased until the 1700s, but then did not change, whereas their aesthetic value showed no systematic trends.ConclusionsOur findings strongly support the hypothesis that many characteristics of herbarium specimens have changed systematically and substantially from the 16th to 21st centuries due to changes in plant collection and preservation practices. These changes may both create patterns which could be erroneously attributed to environmental changes and obscure historical trends in plant traits. The utmost care ought to be taken to guard against the possibility of misinterpretation of data obtained from herbarium specimens. We recommend that directional changes in characters of herbarium specimens which occurred during the past 150‒200 years, primarily in specimen size and in the presence of reproductive structures, are accounted for when searching for the effects of past environmental changes on plant traits.