生物标本制作｜采集制作 了解生物多样性

一、生物标本采集制作的核心价值定位演讲人生物标本采集制作的核心价值定位01生物标本的规范化制作与保藏02标准化生物标本野外采集流程03标本采集制作在生物多样性认知中的应用场景04目录生物标本制作｜采集制作了解生物多样性各位科研从业者、生物多样性爱好者大家好，我是从事野生动植物分类调查与标本馆运维工作12年的工作人员，日常工作涉及野外生物本底调查、标本标准化制作、馆藏标本运维与科普宣教等多个环节。很多人对生物标本的认知停留在“博物馆里的动植物摆件”层面，但实际上，标准化的标本采集制作是生物多样性研究、保护、宣教全链条中最核心的实物支撑，是我们跨越时空认知生物多样性特征的核心凭证。今天的课程我们将从价值定位、采集流程、制作保藏、场景应用四个维度逐层展开，系统讲解标本采集制作的全流程规范及其在生物多样性认知中的核心作用。01生物标本采集制作的核心价值定位生物标本采集制作的核心价值定位标本不是无生命的陈列品，每一份符合规范的生物标本都承载着对应物种、对应时空点位的多重生态信息，其核心价值主要体现在三个层面：1生物多样性本底调查的核心实物凭证仅靠照片、视频等影像资料无法完成物种的准确分类认定，尤其是近缘种、隐存种的区分，需要对比形态、解剖结构甚至分子序列信息，标本是唯一能够支撑这类研究的实物依据。我2022年参与浙西山区生物多样性本底调查时，曾拍到一种形态特殊的突灶螽，仅靠照片无法确认是否为区域新记录种，后续我们在符合采集规范的前提下采集了2号样本，通过解剖雄性外生殖器结构、比对COI基因序列，最终确认是浙江省直翅目新记录种，相关研究成果录入浙江省生物物种名录时，这2份标本就是唯一的官方认定凭证。除此之外，新物种发表、国家重点保护物种分布记录更新等核心工作，都要求必须有标本作为实物支撑，否则相关结论不具备学术可信度。2生物多样性保护宣教的具象传播载体相比于文字、图鉴、影像等宣教材料，标本能够让受众直观感知物种的真实形态、大小、质感，对生物多样性的认知会更加具象立体。我们标本馆每年接待的中小学生宣教活动中，仅靠PPT讲解物种特征的留存率不足30%，而让学生亲手触摸腊叶标本、观察昆虫针插标本的形态细节后，对物种特征的记忆留存率可以达到80%以上，很多学生参与完标本体验活动后，会主动观察居住小区里的植物、昆虫，自发形成生物多样性保护意识。3长期生态变化研究的跨时空数据载体标本一旦完成标准化保藏，可以留存数十年甚至上百年，其携带的形态、物候、化学信息可以为长期生态研究提供不可替代的数据源。我2021年参与青藏高原第二次综合科学考察时，曾比对过馆藏的1982年采集的青藏高原嵩草属标本与2020年同区域采集的同种标本，发现40年间嵩草的平均株高下降了1.2cm，花序物候期提前了7天，对应了青藏高原区域气候变暖、降水减少的变化趋势，这类跨时间维度的生态研究，是任何短期监测数据都无法支撑的。明确了标本采集制作的核心意义，我们接下来进入实操层面的第一环节：标准化的野外采集流程，这是所有后续工作的基础，一旦采集环节出现疏漏，后续制作再规范也无法发挥标本的科学价值。02标准化生物标本野外采集流程标准化生物标本野外采集流程标本采集不是随意采摘捕捉，必须在合规性、科学性的前提下开展，全流程分为前置准备、分类群规范采集两个核心环节：1采集前的前置准备工作1.1合规性与伦理准备首先要取得对应区域的采集许可，涉及自然保护区、国家公园的采集活动，需要提前向管理部门提交采集方案，获得准入许可后才可进入；涉及国家重点保护野生动植物的采集，必须取得国家或省级林业草原部门颁发的特许采集证，严格按照许可的物种、数量采集。其次要遵守生物伦理原则，小型脊椎动物、国家保护物种优先采用非损伤采样方式（如皮肤拭子、粪便、脱落羽毛等），非必要不采集活体标本，确需采集的要控制采集数量，避免影响野外种群正常繁衍，处死脊椎动物样本时必须采用人道安乐死方式，减少动物痛苦。1采集前的前置准备工作1.2工具与物料准备根据采集类群的不同准备对应工具：维管植物采集需要准备标本夹、吸水纸、枝剪、工兵铲、防水采集标签、铅笔、GPS定位仪、便携烘干器；昆虫采集需要准备捕虫网、毒瓶（使用乙酸乙酯作为麻醉剂，禁止使用氰化物等剧毒物质）、三角纸袋、75%酒精离心管、还软缸；大型真菌采集需要准备锋利的菌刀、密封保鲜盒、吸水棉、便携冷藏箱；小型脊椎动物采集需要准备活体暂存笼、非损伤采样工具、液氮罐、解剖工具。所有采集标签必须使用铅笔填写，避免酒精、福尔马林等试剂导致字迹晕开，每份样本对应唯一的采集编号，全程不能错号、漏号。1采集前的前置准备工作1.3采样方案预设采集前要提前查阅目标区域的已有物种记录，按照生境类型设置采样样线、样方，覆盖不同海拔、坡向、植被类型的区域，避免仅在道路周边采集导致样本代表性不足。同时要提前明确采集目标，避免过度采集，对于种群数量极小的物种，仅做影像记录不采集样本。2分類群规范化采集操作2.1维管植物标本采集草本植物要采集整株样本，包括地下的根、鳞茎等结构，木本植物采集带花、果、完整叶片的枝条，长度控制在30-40cm，刚好可以放入标准标本夹；蕨类植物需要采集带有孢子囊的叶片，同时要采集部分地下根状茎。采集时要同步记录采集点位的海拔、坡度、生境类型、伴生物种、种群规模，同一物种的不同形态变异（如叶片被毛差异、花色差异）要分别采集样本，每份样本挂好对应编号的标签，避免混淆。2分類群规范化采集操作2.2昆虫类节肢动物标本采集鳞翅目、蜻蜓目等鳞片易脱落的类群，先拍摄活体正反面照片，再放入毒瓶麻醉，麻醉后立即装入三角纸袋，标注采集号；鞘翅目、半翅目等外骨骼坚硬的类群，可直接装入三角纸袋，小型昆虫如跳虫、蚜虫等，直接放入装有75%酒精的离心管中保存。采集时要同步记录寄主植物、行为特征（如访花、捕食、寄生）等信息，为后续分类鉴定提供辅助依据。2分類群规范化采集操作2.3大型真菌标本采集用菌刀完整挖出整个子实体，包括菌柄基部的菌丝体，不能破坏菌盖的附属结构、菌环、菌托，这些是鹅膏属等类群的核心鉴定特征，碰损后无法完成准确鉴定。采集后用吸水棉包裹子实体放入保鲜盒，避免挤压变形，同时拍摄生境照片，记录是腐生、寄生还是共生型真菌。采集到符合要求的新鲜样本只是第一步，规范化的制作与长期保藏，才能让样本成为具备长期科研、科普价值的标准标本。03生物标本的规范化制作与保藏生物标本的规范化制作与保藏标本制作的核心原则是最大程度保留样本的原始形态特征，同时保证样本可以长期保存不腐坏，全流程分为前期处理、标准化制作、长期保藏三个环节：1标本前期处理1.1植物标本压制干燥采集回来的植物样本要在24小时内放入标本夹压制，第一层放吸水纸，之后放样本，摆放时要注意部分叶片背面朝上，方便后续观察叶片背面的毛被、叶脉特征，有花、果的结构要露出，不能被叶片遮挡。前3天每天更换2次吸水纸，之后每天更换1次，直到样本完全干燥，阴雨天可使用40-45℃的便携烘干器辅助干燥，避免样本发霉。1标本前期处理1.2动物标本前期处理野外采集的昆虫样本带回实验室后，先放入还软缸，缸底放置湿棉花并加入少量苯酚防霉，靠水汽慢慢还软24-48小时，避免直接泡水导致鳞片脱落；小型脊椎动物样本根据用途选择处理方式，用于形态研究的样本进行剥制或浸制处理，用于分子研究的样本取肌肉、肝脏等组织放入-80℃冰箱保存。2标本标准化制作2.1腊叶标本制作完全干燥的植物标本放置在标准尺寸的台纸上，用白色棉线或纸条固定，禁止用胶水粘贴，避免后续需要取样本进行分子实验时破坏标本结构。固定完成后在台纸右下角粘贴标准标签，标注采集号、采集人、采集时间、采集地点、海拔、生境、鉴定人、鉴定时间等信息。2标本标准化制作2.2昆虫针插标本制作根据昆虫体型选择合适型号的昆虫针，鳞翅目、膜翅目插入中胸背板中央，鞘翅目插入右鞘翅左上角，半翅目插入小盾片右侧，用三级台校准插针高度，保证所有标本的标签、标本高度统一。针插完成后整理触角、足、翅膀的形态，放入干燥柜完全干燥后，插入标注采集信息的小标签，放入标本盒保存。2标本标准化制作2.3浸制标本制作小型脊椎动物、真菌、植物果实等样本采用浸制方式保存，10%福尔马林溶液适合长期保存形态标本，75%酒精适合保存用于分子实验的样本，标本要完全浸没在保存液中，瓶口用石蜡密封，瓶身粘贴防水标签，标注采集信息。3标本长期保藏腊叶标本、针插标本放入专用标本柜保存，库房温度控制在18-22℃，相对湿度控制在40%-50%，每年定期放置樟脑丸防虫，每季度排查有没有发霉、虫蛀的标本，发现损坏及时修复。分子样本放入-80℃超低温冰箱保存，定期备份，避免样本损坏。我刚参加工作时，馆里一批上世纪90年代的蕨类标本因为库房漏雨受潮发霉，我们花了整整6个月才完成修复，所以保藏环节的规范是标本能够长期留存的核心保障。当一份合格的标本进入标本馆馆藏，它的价值才真正开始释放，接下来我们就结合实际工作案例，讲解标本在生物多样性认知与保护中的具体应用场景。04标本采集制作在生物多样性认知中的应用场景1物种本底调查与编目目前我国开展的全国生物多样性本底调查工作中，所有物种分布记录的认定都需要标本作为凭证，仅靠影像的记录不能纳入官方物种名录。2023年我们在江西武夷山国家级自然保护区调查时发现的新物种武夷林蛙，就是通过比对馆藏的相近种林蛙标本形态特征，结合分子序列差异确认的，相关成果发表后，武夷林蛙正式纳入中国生物物种名录，为后续该物种的保护提供了基础依据。2公众科普宣教我们馆每年开展20场以上的标本制作体验活动，让参与者亲手采集野生植物、压制简易标本，观察昆虫标本的形态细节，很多参与者通过这类活动对身边的生物多样性产生兴趣，自发参与城市生物多样性观察、外来物种监测等公益活动。我印象最深的是2022年参加活动的一名小学生，之后连续一年给我们馆报送他家小区的昆虫观察记录，还发现了小区里的外来物种福寿螺，上报给了当地农业农村部门。3长期生态变化监测馆藏标本可以为气候变化、物种入侵、生境变化等长期生态问题研究提供实物数据。我们团队2024年比对了秦岭地区1980年和2020年采集的120份杜鹃花属标本，发现40年间杜鹃花的平均开花期提前了9天，分布海拔上升了120m，直接印证了秦岭区域气候变暖的趋势，为当地的生态保护政策制定提供了数据支撑。从事标本工作十余年，我始终认为每一份标本都是跨越时间的自