林木腊叶标本采集制作要点集成

2019-03-19 22:49陈意陈霞
甘肃林业科技 2019年2期
关键词:压制标本植物

陈意,陈霞

(甘肃太子山国家级自然保护区管理局,甘肃 康乐 731505)

在林木种质资源调查中,需要大量采集制作标本,以备进一步研究和鉴定。实用性最强,最适宜长期保存的就是腊叶标本。腊叶标本是由新鲜植物材料经压制干燥定型后装订固定在台纸上,并填写采集记录和分类鉴定而成[1]。腊叶标本保存了植物主要的形态特征,是科研、教学、科普中重要物证资料,也是林木种质资源调查工作主要的实物成果。制作高质量的腊叶标本已经成为一项重要的技术工作[2]。

太子山国家级自然保护区位于甘肃省中南部地区,总面积8.47万hm2,在综合自然区划上属于甘南山地高原区,是青藏高原的东北边缘地带山地,北麓连接黄土高原,东部逐渐向陇南山地过渡。区内生态系统复杂多样,物种丰富度极高,有种子植物84科301属约820种,其中木本植物约240余种。2018~2019年,保护区管理局组织人员,对照《甘肃太子山自然保护区科学考察报告》所列木本植物名录开展了林木种质资源调查,目前已完成206种植物的腊叶标本制作。在这次调查中,我们遇到了很多采集、压制、干燥变质有关的难题,经过摸索和查阅文献逐一克服,并发现许多采集制作人员容易忽视的事项和操作要点。这些注意事项和要点散见于多种文献,不成系统,不利于广大腊叶标本制作人员了解掌握。为此,我们结合自己的经验,集中相关文献,整理集成本文,以期有助于木本植物腊叶标本制作。

腊叶标本制作流程由采集、压制、干燥、消毒、装订、鉴定、保存7个环节组成[1],刘德旺等人系统整理并规范了主要操作过程和质量标准,特别是对装订和鉴定2环节论述详备[1],本文不再赘述。本文仅就采集、压制、干燥、消毒、保存5个环节中的注意事项和制作要点展开论述。

1 采集

木本植物一般采取带花或果的枝条为标本材料,要求叶片完整典型。植物标本材料一般在春、秋花果多的时节采集,上午露水消散后进行[3]。采集标本材料要注意保护珍稀濒危植物,要尽量少采,避免对植株生长造成损害[4],例如太子山保护区内的四萼猕猴桃。壳头科、杨柳科、桑科等雌雄异株或板栗、核桃等雌雄同株但异花的植物,应分别采得雌雄花枝制成同一份标本;白玉兰、紫玉兰等先花后叶植物采集带花材料时要注意标记植株,展叶后需同株补采带叶枝条,编为同一号码,制为同一份标本[5-6]。松杉类植物干燥后针叶极易脱落,不易制成有效标本,其中的关键是采集时间,以5月下旬至10月初上午10时前最佳[7],此期为植物生长季节,针叶与枝条的联系比较紧密,5月下旬抽枝发叶期尤佳。柚类、杜鹃花科植物叶片革质肥厚,花大,呈花序状,含水量高,干燥后叶片、花朵易变色脱落,以初花期采集为宜,时间以上午10时露水散去花朵初绽为佳,并注意采集2年枝龄以上的带花枝条[8]。标本材料要剪取能代表植物特点、科属形态特征的典型枝条,避免徒长枝、蘖生枝、密集枝等;许多木本植物具有长短两型枝,例如五味子,长枝单叶互生不结果,短枝叶簇生结果,要采集两型枝条制为同一份标本[9]。有些木本植物新老叶形态不同,例如毛白杨新生叶具茸毛或叶背带白毛,老叶光滑,应异期采集两种叶片制成同一份标本;桦木等树种的树皮颜色、剥离情况属于分类依据;杜仲树皮入药,树皮拉伸有银白色胶丝,应采取小块树皮附在标本旁[6,9]。经济木本植物要注意采集其树皮、果实、根茎等经济利用部分;榆、榛等树种的花要在早春采集,五味子、榛等树木的果实则需在秋季采集[10]。落叶木本植物要注意采集冬芽期、花期、果期3个时期的标本;乔木、灌木枝条标本的先端不能剪去,以便区别于藤本植物;藤本植物可剪取中间一段,应注意其藤本性状,分辨攀援茎、缠绕茎、顶芽、卷须、叶是否同型,还需注意茎切面、基生叶、顶芽、卷须等,区别攀援还是缠绕茎及其缠绕方向;旋花科、桑寄生科等寄生植物要连同寄主一起采集,并分别注明寄生或附生植物及寄主[11-12]。

2 整理与压制

压制前,材料整理直接关系到标本制作的成败,有些采集制作人员往往注重采集而忽视材料整理与保存。使用标本夹采集时,经过长时间捆绑和粗压,回到室内含水量较多的材料已经将吸水纸浸饱,如果不及时更换吸水纸,新鲜材料容易变质腐烂,造成浪费和返工。当天采集的标本材料必须当天整理压制,不宜超过8 h[13]。

新鲜材料压制前要进行初步整理,剪去多余的枝、叶、花、果,花果一般留3~5个即可,应保留小段花、果、叶梗以展示其着生情况[10];筒状花要纵向切开花冠展示;大型果实要纵横向切开展示[2]。叶片过大时可沿叶脉剪去全叶的2/5,保留叶尖;大型羽状复叶可剪短叶轴一侧的小叶,保留小叶基部和复叶顶端小叶[14]。枝条要注意斜剪,下端最好削出45°光滑平整斜面,压制时斜面向上,以展示茎的内部结构,例如连翘茎中空,仅节部具髓;黄栌的髓呈黄色;猕猴桃的髓呈片层状[9]。压制时要避免叶片重叠,每一份标本材料要保留少数叶片和花朵背面朝上,花朵要展开,以便观察[4]。薄而软的花朵、果实,可先用软纸包夹再压入标本夹[3]。一些不便压制的果实,例如蓝靛果忍冬的浆果、云杉的大型球果,应风干或浸制保存。较长的藤本材料可盘成蚊香形状压制。

一些肉质植物、针叶植物存活能力强,压制过程中会继续发芽生长,一些植物干燥过程中叶片容易脱落,可在沸水中杀青1 min再压制[5,15];也可在福尔马林溶液浸泡片刻杀青[11]。松杉类针叶植物的新鲜材料浸入95%酒精10 min,取出晾干再浸入30%甘油3 d,取出冲洗干净挂于通风处,3 d后入夹压制可以减轻针叶脱落现象[7]。

常规压制定型的标本容易褪色变成枯黄色或黄褐色[6]。压制前可进行保色处理:100 ml 50%醋酸加入6 g硫酸铜,溶化后兑水4倍,加热至70~85 ℃时浸入材料,轻轻翻动。材料由绿变黄,再变绿时取出,清水漂洗,淋干水分压制[16-18],也可用醋酸铅代替硫酸铜保色[4]。叶绿素分子的卟啉环中央含有一个镁离子,在酸性环境下,镁离子被氢离子置换失绿呈黄褐色。失去镁离子的叶绿素与铜盐反应,铜离子置换氢离子,叶绿素分子中的核心结构恢复有机金属化合状态,重现绿色。以铜离子为核心的叶绿素分子结构稳定,不易被光照、空气分解破坏,不溶于酒精、福尔马林,因而可长期保持绿色[18-19]。

出于林木种质特殊鉴定的需要,花朵、果实也可以先浸制保色再压制或浸制保存。由花青素呈现红色的花朵、果实可用甲醛—酒精—硼酸浸制保色:甲醛 10 ml、酒精 30 ml、硼酸 2 g,混合溶于250 ml水中,加热至80 ℃保持红色效果最佳[17]。由类胡萝卜素呈现黄色的花朵、果实可用亚硫酸—酒精浸制保色:6%亚硫酸、95%酒精、丙三醇各30 ml加入900 ml水中,调节酒精用量可提高保色效果[20]。

3 干燥定型

干燥定型是腊叶标本制作的关键环节,最耗时耗精力。常规干燥定型采用自然法,就是将新鲜的标本材料用吸水纸分隔压制在标本夹中捆紧自然干燥,较薄而嫩的草质叶材料2~3 d就可以干燥,较厚而老的革质叶材料则需1个月才能干燥[21]。叶绿素分子不稳定,压制定型中容易被破坏造成材料褪色,干燥过程越长褪色越重。新鲜材料在通风避光条件下快速干燥能良好地保形保色,文献报道的快速干燥法有干燥剂法、微波法、烘箱法、熨烫法、电热法、铝制波纹板法、粘台纸阴干法等[4-5,22]。

1)干燥剂法。可用干燥剂有硅胶粉、氯化钙和生石灰等,干燥剂不能接触新鲜标本材料[16,23-24]。

标本夹中按照吸水纸—硅胶粉—吸水纸—标本材料—吸水纸—硅胶粉—吸水纸—标本材料—吸水纸……方式叠置适量标本10余份,硅胶粉要撒铺均匀,上压重物,干燥箱内40~50 ℃烘烤,间隔2~3 h更换吸水纸和硅胶粉,材料含水量大时间隔1~2 h更换[16]。硅胶粉压制的标本夹可以阳光下晾晒,或置于生石灰箱内干燥,间隔1~3 d更换纸、胶;也可火旁烘烤,间隔1~3 h更换纸、胶[23]。

氯化钙干燥法[24]:保鲜盒底铺垫约为新鲜材料含水量2~3倍的片状无水氯化钙,上架多孔板,板上放置压制标本夹,密封。24 h后放松标本夹,检查氯化钙吸湿情况,结块严重时更换。3~7 d即可,期间一般不需更换吸水纸。

针叶树种干燥剂快速干燥法[7]:选取与标本夹大小相当的瓷盘,底铺干燥剂1.5 cm,覆盖一叠吸水纸,放置标本材料后再覆一叠吸水纸,再铺干燥剂1.5 cm并覆纸,夹板捆紧固定,塑料袋密封,3 d即可。

2)熨烫法。利用可调温的电熨斗熨烫新鲜标本材料。

间隔吸水纸熨烫法:标本材料置于10~20张吸水纸上,上覆 5~10 张吸水纸,压住,100~150 ℃电熨斗熨烫,叶片变软后整形覆纸再轻压慢熨,不可过慢以免材料起泡。材料脱水80%~90%时,换纸压入标本夹,以后换纸1~2次即可。茶树类革质叶可采用该法[25]。

间隔湿毛巾熨烫法:吸水纸上置标本材料,上覆吸水纸,湿毛巾拧干展平覆在最上面,45~65 ℃电熨斗在毛巾上同向缓慢而均匀地熨烫,至毛巾干燥即可。川滇柳采用该法当天就能制成腊叶标本,效果良好[26]。间隔湿毛巾熨烫法适用于杨柳科、桦木科、小檗科等叶片较薄的树种,含水量高的植物材料使用该法保色效果较差。

3)简易烘烤法。利用电吹风、炭火、干燥箱、微波炉、红外干燥机等烘烤加速新鲜材料脱水。

新鲜标本材料换纸越勤,材料干燥越快,保色效果越好。晴天时可将材料夹于吸水纸中平摊,阳光下晾晒30 min。阴雨潮湿天气,可将材料夹于吸水纸中平摊,电吹风、炭火、微波炉、红外干燥机等两侧交替烘吹,温度以不超过60 ℃为宜,否则导致标本皱缩;也可使用铁丝夹夹持材料,45~60 ℃恒温干燥箱内烘干[9,21]。

新鲜标本材料上下各3层吸水纸,夹于平展的金属网中,细绳扎紧。55~57 ℃电吹风机距离15 cm吹风30 s,反转吹风30 s,换冷风正反面各吹1 min,重复5~6次,换用标本夹正常压制[22]。

4)热风烘干法。按瓦楞纸板—标本材料—瓦楞纸板—标本材料—瓦楞纸板……方式叠置适量标本,上下用标本夹捆紧,竖直标本夹使瓦楞纸气孔竖直向上置于烘架上,架下置暖风机。架下高10 cm左右,以能够安放暖风机为度。三层单缝隙、五层双缝隙瓦楞纸板均可。可以多个标本夹上下叠放,标本夹四周用塑料布包围防止热气失散。设定暖风机温度档位,烘吹6~8 h即可,也可100 W加热灯烘烤[1,2,14]。

根据我们的经验,有些植物使用热风烘干法需要特殊处理。松科、柏科的落叶松、云杉、油松、青杄等树种,其枝干含有树脂,脱水慢,针叶脱水快,两者干燥速度不均匀,导致针叶在烘吹过程中脱落。可预先将针叶喷水打湿包夹于湿报纸中,针叶部分宜多覆几层湿报纸,枝干处则酌量减少,最后按上述方法与瓦楞纸板组装后热风烘干处理,这样减缓针叶脱水速度,可以有效避免脱落问题。杨柳科的青杨、冬瓜杨、山杨、小叶杨等树种,小檗科的毛叶小檗、直穗小檗等树种,叶片脱水较快,在烘干过程中极易变色,可用调低温度烘吹,间隔2 h整理翻转一次标本夹。杜鹃花科的头花杜鹃、陇蜀杜鹃、红毛杜鹃等树种,由于枝、叶脱水速度不同,烘干过程中叶片容易卷曲、脱落,可先用多层报纸包夹标本材料,再按上述方法与瓦楞纸板组装,捆紧扎牢标本夹,暖风机温度调至低档烘吹,可以达到枝叶同步烘干的目的。

4 消毒灭虫

干燥定型的标本材料需要消毒灭虫。消毒灭虫方法较多,一是二硫化碳和四氯化碳3∶2混合剂熏蒸[6];二是-20~-40 ℃冰柜冷冻杀虫消毒[2,10];三是1%升汞酒精溶液浸泡10~30 s[15];四是紫外线灯照射[15];五是消毒容器内氰化钾或臭氧熏蒸 26~48 h[9]。

5 保存

台纸上装订完善的腊叶标本一般常规保存即可,为了提高保存效果,减少磨损破碎,人们试验成功了多种强化保存措施。一是真空保存,标本装入真空包装袋内,真空包装机抽成真空密封,-20 ℃冰柜冷冻240 h杀虫消毒后然后常规保存[2]。二是硬胶套保存,标本装入适当规格的硬胶套内,用透明胶带密封套口。硬胶套一般文具店都有出售。硬胶套透明,可置于放大镜、解剖镜下观察标本,也可取出标本观察,用毕重装封口即可[24]。三是塑封保存,利用塑封机将腊叶标本连同台纸塑封在塑料薄膜内[14]。塑封保存的标本不能取出观察,塑封膜磨损后很难二次塑封,而且塑封时易产生气泡,影响观察[24]。

春夏多雨季节,空气潮湿,标本室内需要消毒防霉防蛀。标本室内放置干燥剂和樟脑丸可以防潮防蛀;门窗封严后,敌敌畏、福尔马林二硫化碳、磷化铝等溶液酒精灯上加热熏蒸消毒[14]。腊叶标本出现霉斑,可用毛笔轻扫除去菌丝体,再蘸少许福尔马林涂在标本上,也可紫外灯照射消毒[21];也可用95%酒精洗刷霉斑,标本局部受损可采用移花接木的方式修补[6]。

6 小结

植物腊叶标本制作是一项要求很高的技术工作,制作完成的标本既要科学又要艺术美观。腊叶标本的科学性在于要尽量保留完善的植物固有的分类特征,加工整理、干燥定型、装订保存过程中要尽量避免损失分类特征,在林木种质资源调查中,腊叶标本尤需谨慎小心。种质是具有特殊性状的种内变型或地理小种,如果不注意其特殊形态性状,制成的腊叶标本就会与同种标本没有了差别,也就失去了其作为种质物证资料的意义。因此,除了细致严谨外,腊叶标本采集制作人员还应具备必要的基础知识,包括采集对象的分类特征、分布特点、生长习性等,才能正确选采典型植株及其特征部分,装订时正确复位还原脱落器官。采集之前,需要查阅地方植物志、中国植物志等工具书,了解采集对象的花期、果期及其时间跨度、经济价值及其利用部位、采集路线、生境等,做到心中有数,防止遗漏,提高工作效率。标本材料采集后,全部制作过程要避免徒手接触标本材料和阳光直射,避免使用铁制镊子等工具,以减少不必要的损失。对于珍稀濒危植物,例如太子山保护区内的四萼猕猴桃,要采用传统方法制作确保成功率,干燥定型必须采用自然法,以免创新方法效果不稳定造成损失。

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