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中学生物科技活动



中学生物科技活动

绪 论


一、开展中学生物科技活动的意义

生物学是研究生命的科学,是研究生命现象的本质并探讨生物发生、发 展规律的科学,其目的在于阐明和控制生命活动,改造自然,为农业、工业 和医学等实践服务。近三四十年以来,由于现代数学、物理学、化学的渗透, 电子显微镜、电子计算机等新技术的应用,使生物学沿着微观和宏观两个方 面迅猛发展。在微观方面,日益向亚显微结构和分子水平方向深入;在宏观 方面,在群体水平上不断向生态系统生态学的领域进行探索。
面对生物学的发展形势,培养生物科技人才是一项十分重要的任务。生 物科技人才的培养应从小开始,在培养途径上,中学除了开设生物课以外, 还应该在校内和社会上广泛开展生物科技活动。
开展生物科技活动的意义主要有以下三点。
1.完善学生的生物学知识结构 生物学的内容异常广泛,中学生物课只能讲授其中规律性的内容,对应
用部分很少接触,学生也很少有观察操作的机会。中学生物科技活动则能更 好地接触生物学的应用部分,而且可以进行大量观察和操作,弥补生物课的 不足。这说明,在进行生物课堂教学的基础上,只有充分开展生物科技活动, 才能完善学生的生物学知识结构。
2.形成学生的各种能力
中学生物科技活动内容丰富多采、形式多种多样,无论是野外采集、调 查和考察,环境监测和观测,田间、饲养场的种植和饲养,室内培养和观察, 去科普单位、科研部门参观和访问,都需要反复进行观察、操作和分析,这 就能使学生形成敏锐的观察能力、准确的操作能力和敏捷的思维能力,而这 些能力正是一个科技工作者所不可缺少的基本素质。
3.培养学生的爱国主义思想感情
我国动植物种类繁多,资源丰富,而且有不少特有的珍稀动物和植物。 中学生在参加生物科技活动中,由于经常接触各种动植物,使他们对祖国的 一鸟一兽和一草一木更加热爱,从而激发他们的爱国主义思想感情。另外, 由于中学生物科技活动广泛联系农业、林业、畜牧业和渔业等生产领域,这 就使学生在对各种生物发生浓厚兴趣和不断加深认识的基础上,能够逐渐树 立献身于祖国的农业、林业、畜牧业和渔业的远大志向。
二、中学生物科技活动的特点
同其它中学科技活动相比,中学生物科技活动具有以下特点。
1.内容丰富多采,紧密联系生产生活实际
地球上已知的生物种类约有 200 万种。它们形态不同,结构各异,生活 习性也千差万别,共同组成了形形色色的生物界。按照五界分类系统,整个 生物界分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。我国学者 在五界系统基础上,又提出了无胞生物界(包括病毒和类病毒)、从而将生 物界分成了六个彼此不同的大类。
生物界的种类繁多、分界复杂的情况,使得生物学的内容多种多样。我 们如果从生物类群的角度来划分,生物学可分为植物学、动物学、微生物学、

真菌学、病毒学等;从生命特点来划分、生物学可分为形态学、分类学、生 理学、胚胎学、遗传学、生物化学、进化论等;从生物的结构水平来划分, 生物学又可分为分子生物学、细胞学、组织学、器官系统学、个体生物学、 群体生物学、生态系统生物学等。生物学不仅分科复杂,而且与农业、林业、 渔业、畜牧业、医学、副业等生产领域以及人类的衣、食、住、行等生活领 域有着非常密切的联系。
生物学的众多分科以及各分科与生产生活的广泛联系,为中学生物科技 活动的开展,提供了广阔范围和大量选题,使中学生物科技活动不仅内容丰 富多采,而且密切联系生产和生活实际。
2.受生命活动规律的制约 自然界有生命的物体称为生物。生物的生命活动有其特殊的规律,这种
规律主要表现在新陈代谢、应激性、生长、发育、繁殖、遗传、变异、进化 及系统发生等方面。其中,新陈代谢是生命活动的基本规律。
生物体内所有化学变化的总合称为新陈代谢。新陈代谢包括同化作用和 异化作用两个方面。生物通过同化作用,不断从环境中摄取养料转变成自身 的组成物质,并贮存能量;同时生物通过异化作用,将自身的组成物质分解, 并释放能量,将代谢产物排到体外。同化作用和异化作用二者相互矛盾、相 互依存、不可分割。由于新陈代谢,生物体要求一定的环境条件,并影响和 改变着周围环境。在新陈代谢基础上,生物个体进行着生长、发育、繁殖、 遗传和变异;生物群体经历着进化和系统发生。
各种生物的生命活动都具有上述规律,但其各种规律的具体内容却是多
种多样,互不相同。生命活动的规律及其多样性表现制约着中学生物科技活 动的方法步骤。科技活动的题目一旦确定,必须按照研究对象所需要的环境 条件、生长发育过程、繁殖方式、遗传变异特性以及系统发生特点,设计研 究方案,这样方能获得成功。例如,必须按照野生动植物的生活环境和生长 发育时期进行采集或观察;必须根据农作物所需要的栽培条件和繁殖特点, 进行有性杂交;必须了解接穗和砧木的系统发生特点,进行无性杂交以获得 所需要的变异等等。
3.野外活动多
研究各种生物,除少数内容可在实验室进行外,一般须深入到它的生活 环境,并在它生活状态下进行。这就需要到野外,田间和园林绿地里去采集 观察、栽培和观测。其中尤以野外活动所占的比例最大,如野生动植物采集、 野生动植物资源调查、野生动植物生态考察、水生浮游生物调查等,都是野 外活动的项目,而且大多在远离学校的山地进行。
野外活动的项目多,带来了交通、食宿和安全等问题,这就要求教师和 活动小组在活动开始前要做好各项准备工作。
4.活动时间长 动植物的生长发育往往需要一段比较长的时间。因此许多生物科技活动
项目、少则几个月、多则一年甚至更长的时间才能完成。例如组织培养、微 生物培养课题需要几个月的时间;无土栽培、植物嫁接、物候期调查、植物 资源调查等课题,都需要一年左右的时间。至于农作物有性杂交,第一年用 于进行杂交,第二年种植杂交种子,以验证杂交是否成功,至少需要 2 年才 能完成。
活动时间长的特点,要求教师必须在活动开始以前,从活动小组人选、

时间安排、物质条件等方面妥善安排,不可有始无终、半途而废。
三、中学生物科技活动的类型

中学生物科技活动,按其活动内容和活动场所的不同,可分为以下五种 类型。
1.野外考察型 野外考察型是指从形态学、分类学和生态学的角度,对野生动植物个体
或群体进行考察的科技活动。其内容主要有野生动植物的采集、生态考察和 资源调查等项目。
野外考察型主要在野外动植物群落中进行;须在动植物生长发育期间开 展活动,季节性强;一般不需要精密仪器,凭借肉眼观察和少量简易用具就 能完成任务。通过本类型科技活动,可以使学生掌握野生动植物考察的基本 方法,并培养其野外工作能力及观察能力。主要适合在城市和农村中学的初 中学生中开展。
本书第一章至第七章,除少量培养方面的内容外,均属于野外考察型科 技活动。
2.实验操作型 实验操作型是指在学校实验室中,利用各种仪器用品对动植物、微生物
进行培养和观察的科技活动。其内容主要有植物组织培养、藻类培养观察、
低等动物培养观察、微生物培养观察、浮游生物采集后的显微鉴定及无土栽 培等项目。
实验操作型主要在实验室中进行;一年四季均可开展、季节性不强;活
动开展时需要较多的仪器设备、玻璃器皿和化学试剂。通过本类型科技活动, 可以使学生掌握各类生物的培养技术,能够反复练习各种仪器用品、化学试 剂的使用、配制方法,形成准确、熟练的操作能力。本类型主要适合城市和 农村高中学生进行活动。
本书第八章至第十一章全部内容,属于室内操作型科技活动。
3.栽培饲养型 栽培饲养型是指在田间或饲养场内开展有关栽培饲养研究的科技活
动。其内容主要有作物栽培实验、小动物饲养实验、农作物有性杂交,果树、
蔬菜嫁接等项目。 本项活动主要在田间和饲养场内进行;季节性比较明显,项目开展所需
的时间较长,需要一定的设备和用品。通过本类型科技活动,可以使学生掌
握农作物和家养小动物的栽培饲养研究方法,并学会相应的栽培饲养技术。 本类型主要适合农村中学初、高中学生进行活动。
本书第十二章至第十五章的内容,属于栽培饲养型科技活动。
4.环境观测型 环境观测型是指在城市室外利用一定仪器设备,对环境污染问题进行观
测的科技活动。其内容主要有环境污染和园林绿地生态效应等观测项目。 环境观测型科技活动主要在室外进行;需要一定仪器设备;但通常不受
季节限制;并能在较短时间完成活动。通过本类型活动,可以使学生掌握环 境监测的各种方法和技术,并培养学生观察能力和操作能力。本类型主要适 合于城市中学初、高中学生参加。
本书第十六章和第十七章两章内容,属于室外观测型科技活动。

5.参观访问型 参观访问型是指到科普展览单位或科研部门进行参观访问的科技活
动。参观访问的单位主要有植物园、动物园、自然博物馆、生物科研单位及 大专院校生物系等场所。
参观访问型一般不需要仪器设备;活动时间短,通常一天就能完成。本 类活动可以使学生开扩眼界、开拓思路。主要适合城市中学初中学生参加。
本书第十八章、第十九章两章内容属于参观访问型科技活动。
四、开展中学生物科技活动的一般方法

1.组织活动小组 生物科技活动小组是中学生物科技活动的基本组织形式。开展一个课题
活动时,应成立一个学生人员固定的活动小组。 活动小组的组员应具备以下三个条件;对各种动植物有浓厚兴趣;努力
学习生物课,生物学基础知识扎实;耐心细致,心灵手巧,具有较好的观察、 操作能力。辅导教师应根据上述条件物色人选。
2.选择活动题目 活动小组应有固定的活动题目。活动题目可根据学生基础、学校设备条
件和教师辅导能力三方面因素进行选择。一般来说,初中活动小组应多选择
野外考察型、栽培饲养型和参观访问型的题目;高中活动小组可多选择实验 操作型和环境观测型方面的题目。
3.制定活动方案
活动方案是整个课题活动的依据。其内容应包括活动目的、活动设计、 活动用具用品、活动步骤及注意事项等。方案应由活动小组全体成员讨论和 制定。教师进行辅导,不要包办代替。
4.做好活动开展的准备工作
(1)准备各项用具用品。中学生物科技活动,除参观访问型外,均须使 用各种用具用品,因此,必须事先做好准备。对学校没有或购买不到的用具, 可发动小组学生自己动手制作。
(2)预查。除了实验操作型科技活动以外,其它类型的活动场所,一般
都在校外,有的甚至远离学校。这就需要事先进行预查,将活动场所的各种 有关情况了解清楚。预查的内容主要有地理位置、地形、动植物状况、交通 食宿条件和安全问题。其中以动植物状况最为重要,因为它是课题的研究对 象,必须将它们的数量、分布、生长发育状态、物候期等项内容调查清楚, 以使活动能够顺利进行。
(3)提出参考书目。应根据活动题目的需要,提出一份适合学生阅读的 中级或普及性读物的参考书目,供活动小组成员查阅,以补充和提高学生的 生物学知识。
5.积累科技活动资料 科技活动资料是课题总结的依据,应注意积累和保存。生物科技活动的
资料主要有原始记录、动植物标本、照片和录音带等。在各种资料中,以原 始记录和动植物标本最为重要。应要求小组成员及时做好各项记录,并将采 集的动植物及时制成标本,妥善保存。
6.做好活动总结 总结是提高中学生物科技活动质量不可缺少的步骤,可采取以下几种方

式进行。 (1)举办成果展览。将活动小组采集制作的各种标本、照片、图表等活
动成果进行展览,既能使活动小组的学生得到提高,又能将科技活动的成果 在学校扩大影响。这种方式主要适合初中学生使用。
(2)召开成果汇报会。将科技活动成果在一定范围内开会进行汇报,也 能起到总结提高的作用。汇报内容应侧重活动小组成员所创造的实验新方法
(包括自己设计的简易方法)、新发现(如动植物在本地分布的新记录)、 自制的实验用具及新的实验结果等。这种方式对初中、高中学生都适用。
(3)写小论文。组织活动小组成员将整个课题活动写成小论文,是一种 对科技活动最好的总结方式。小论文应包含实验方法、实验结果及分析讨论 等项内容,使文章的论据充分、论点明确。这种方式主要适合高中学生使用。

(杨 悦)

第一章 种子植物采集和标本制作

导 言


在植物学方面开展中学生物科技活动,首先要认识各种种子植物,并且 还要将已经认识的植物种类制成标本,作为进一步开展其它科技活动的资 料。因此,种子植物采集和标本制作,不仅是一项独立的科技活动,也是开 展其它生物科技活动的基础。
开展中学生种子植物采集,要充分注意中学生的年龄、知识、能力等各 方面的特点。采集开始以前,应作好资料、采集用具、安全教育和采集地点 预查等方面的准备工作;采集过程中应教给学生正确的采集方法,强调作好 野外记录的重要性,并培养学生识别植物的能力;采集结束后,应指导学生 正确制作腊叶标本,并进行活动总结。
本章编写了“植物采集和标本制作的意义”、“采集前的准备工作”、 “采集方法和步骤”、“腊叶标本的制作”和“活动方案举例”等六节内容。 本章还附录了“植物检索表及其使用方法”,作为学习本章时的阅读材料。

1.1 植物采集和标本制作的意义


全世界共有植物 40 余万种,其中种子植物约有 22.5 万种,占全部植物 种类的一半以上,是植物界中种类最多、分布最广、和人类关系最密切的植 物类群。我国共有种子植物 2.5 万种,在世界各国中仅次于热带国家马来西 亚和巴西,是世界温带地区种子植物种类最多的国家。我国繁多的种子植物 种类为开展植物采集和标本制作提供了十分优越的条件。
植物采集是一项具有多方面意义的科技活动,其主要意义有以下三个方
面。
一、植物分类学产生和发展的基础
植物分类学是一门区分植物种类、探索植物间亲缘关系、阐明植物界自
然系统的科学。它不仅担负着全世界已发现的几十万种植物的分类工作,而 且还要为不断发现的新的植物种类进行鉴定,命名和分类。所有这些,都离 不开腊叶标本,因而就需要进行野外植物采集和标本制作。
在人类早期阶段,原始人在利用各种野生植物时,总要对植物进行采摘
挖掘,观其形,尝其味,并带回住地进一步加工利用,这实际上就是原始的 植物采集和标本制作。植物分类学就是在原始人类这种植物采集的基础上产 生的。
人类对植物进行科学分类,已有 200 多年的历史。现代植物分类工作者 们所鉴定命名的各种新的植物种类,都要在植物采集和标本制作的基础上, 凭借着采集制作的腊叶标本和原始记录,查阅文献资料,确定模式标本,进 行命名和归类的。
所以,没有植物采集和标本制作,就没有植物分类学。植物分类学就是 在植物采集和标本制作的基础上产生和发展起来的。中学生进行植物采集活 动,目的是识别植物种类、学习植物分类知识和方法,但在活动中所采集和 制作的各种植物标本,都是植物分类有价值的资料,他们所进行的这一活动

也是为植物分类学的发展做贡献。
二、为利用植物资源提供分类依据

我国的种子植物不仅种类多,而且资源非常丰富。但由于我国土地辽 阔,很多植物在全国各地的名称常不统一,出现了许多同名异物或一物多名 的现象,致使很多资源植物无法利用。
中药白头翁就曾是同名异物的一个典型例证。在过去,中药白头翁的原 植物种类很多,要找到真正的白头翁并不容易。我国的药检单位曾在 18 个大 城市收集 18 种白头翁样品进行研究,结果竟收集到 16 种不同的植物,而且 分属于 4 个不同的科。在这 16 种原植物中,只有一种原植物是真正的白头翁
[Pulsatilla chinens-is(Bge.)Regel.],属于毛莨科白头翁属。白头翁是 治疗虫痢的重要药物,但上述其它 15 种植物中,有的植物种类如蔷薇科的委 陵菜(Potentilla chinensis Ser.),是清热解毒、收敛止血的药物,还有 的植物种类如菊科的祁州漏芦[Rhaponticum uniflorum(L.)DC.],竟是一 种排脓止血药物。然而在过去,它们都被称为白头翁。这种同名异物现象, 曾严重妨碍了白头翁的正确使用。
中药益母草(Leonurus japonicus Houtt.)是一物多名的典型例证。 益母草在东北叫坤草或益母蒿,江苏有的地方叫野麻或田芝麻,浙江叫三角 胡麻,四川叫青蒿,福建叫野故草,广东叫红花艾,广西叫益母菜,青海叫 千层塔,云南叫透骨草,等等。益母草的这一物多名现象,同样给人们利用 它带来了很多困难。
要解决上述植物名称的混乱现象,必须利用植物分类的方法,确定每种
有关植物的正式名称和分类地位,而这就需要到野外采集有关植物,制作腊 叶标本,然后根据标本所展示的形态特征,进行检索鉴定,把种鉴别清楚。 这样就为各种资源植物的利用,提供了分类依据。中学生在植物采集中也会 遇到植物名称的混乱现象。应该学习根据标本特征鉴定植物的方法,为清除 植物名称混乱现象做出贡献。
三、识别植物种类的主要途径

只有亲身到野外采集和制作腊叶标本,才能真正认识各种植物。 所谓认识一种植物,应包括以下五个方面的内容。 第一,了解该种植物的形态特征,尤其要了解花和果实的形态特征,这
是识别一种植物的主要标准和依据;
第二,了解该种植物的分类地位,即了解该种植物与其它各种植物之间 的亲缘关系;
第三,了解该种植物的地理分布,并进一步了解该种植物在不同分布区 的性状变化幅度;
第四,了解该种植物的生活环境,进而了解该种植物与同环境的其它植 物之间的生态关系;
第五,了解该种植物的资源价值,这在很多情况下是从生理生化上进一 步了解一种植物。
要作到以上五点,必须在该种植物地理分布范围内和它的生活环境中反 复进行观察和采集,从各个方面来认识它。此外,对一个初学者来说,腊叶 标本制作的过程,也是反复认识一种植物的过程。因为制作一份腊叶标本,

必须在一段不太短的时间内,对采集的植物标本进行整形、换纸吸水、装帧 和检索鉴定等项工作。一份腊叶标本完成的过程,往往也就是对该种植物由 陌生到熟悉的过程。
因此,要想认识更多的植物种类,就必须经常到野外去观察和采集植 物。观察、采集得越多,认识的植物种类就越多,而且对每种植物认识得就 越深刻、全面。
在植物资源学、植物群落学、植物形态解剖学、植物生理学等学科以及 农林医药等方面的研究中,所研究的各种植物,都需要正确的植物名称、准 确的分类地位、确切的分布范围和生活环境。因此,中学生参加野外植物采 集和标本制作,不仅是一项独立的科技活动,也是开展其它科技活动的基础。

1.2 采集前的准备工作


野外植物采集,最忌草率从事。草率从事不仅影响活动质量,而且很容 易发生安全问题。因此,在活动开始以前,必须做好各种准备工作。采集前 的准备工作主要有选择和确点、准备图书资料、进行安全教育、学习植物采 集方面的知识以及准备采集的用品、用具等内容。
一、选择和确定采集地点

1.选择和确定采集地点的原则 采集地点的好坏,直接关系到采集活动的质量。选择和确定采集地点
时,应遵循以下各项原则。 (1)应有比较丰富的植物种类,起码要具备常见的植物种类,否则就难
以保证采集质量。 (2)要有发育良好的植被类型,如良好的森林、灌丛、草地和水生植物
群落等。只有在发育良好的植被类型中,才会生长各种典型代表植物,从而 才能使学生容易理解植物与外界环境统一的原则,以及植物分布的规律性。
(3)交通要方便,采集地点比较安全。
2.做好采集地点的预查工作 采集地点一旦确定,就要进行预查工作。预查应在临近采集活动开始前
进行,其内容主要有以下几点。
(1)调查可供采集的植物种类及其分布区域。 (2)选择最佳采集路线和中途休息点。 (3)了解在采集中可能出现的各种不安全因素,并准备好一旦发生安全
问题时的解决措施。
(4)从学校到采集地点的沿途交通情况。
二、准备图书资料

采集开始前应准备好以下图书资料,供采集时使用。 (1)本地区的植物志。 (2)采集地点的植物检索表(根据预查所得植物名录,由教师进行编
写)。
(3)有关采集地点的地形图和地质、地貌、气候、土壤等资料。
三、学习植物采集方面知识

植物采集是一项知识性和技术性很强的科技活动,应事先向学生讲解有 关的知识,使学生有所了解和准备。应讲解的知识主要有以下几点。
(1)种子植物形态学术语。 (2)植物检索表的组成及其使用方法。 (3)植物采集的方法和步骤。
(4)采集地点的植被类型、植物主要组成、地质、地貌、气候、土壤等 知识。
四、进行安全教育

野外采集中存在着许多不安全的因素,诸如蛇咬、摔伤、迷路、溺水等。 为了防止出现这些事故,出发前应对学生进行安全教育,并宣布一些必要的

纪律,如采集过程中不准单独行动、不准捉蛇、不准下水游泳、必须穿着长 袖上衣、长裤、高帮鞋和遮阳帽等。
五、准备采集用品用具

为了能采集到完整的植物标本,使标本得到及时处理,并且回校后能立 即制成腊叶标本,必须准备一套用品用具,这套用品用具包括采集器具、记 载用品、防护和生活用具、标本制作器具等四类。
1.采集器具 (1)采集袋:用人造革、帆布或尼龙绸制成,用于盛取标本和小型采集
用品用具,其体积可为 44×39×15 厘米。 (2)小标本夹和吸水纸:小标本夹由上下两片木质夹板组成,中间放置
吸水纸,用于在采集途中临时装压标本。吸水纸最好用黄草纸,小标本夹长
43 厘米,宽 29 厘米,板条厚 1 厘米。 (3)掘铲:用于挖掘一般草本植物。 (4)小镐:用来挖掘深根的或具有变态茎、变态根的草本植物。 (5)树枝剪:分为枝剪和高枝剪两种,用来剪取木本植物的枝条。 (6)树皮刀:可以折叠,用于割取树皮。 (7)望远镜:用来瞭望远处的地形和植物种类。 (8)高度计(即海拔仪):用于了解采集地点的海拔高度。 (9)指北针:用来指示采集路途的方向。
(10)纸袋:用牛皮纸制成,长约 10 厘米,宽约 7 厘米,用于盛取种子
以及标本上脱落下来的花、果和叶。
(11)小塑料袋:长约 15 厘米,宽约 10 厘米,用来盛鳞茎、块根等。 (12)广口瓶:内装福尔马林、酒精、冰醋酸固定液(FAA 液),用于浸
泡花和大型肉果。FAA 液的配制方法:福尔马林 5 毫升、冰醋酸 5 毫升、70~
80%酒精 90 毫升。
2.记载用品 (1)采集记录册和铅笔:用来记载植物标本。采集记录册中每一页记载
一号植物(不同地点采集的同一种植物,要按不同号记载)。采集记录册的
格式见表 1-1。
表 1-1 种子植物采集记录册

号数 日期
采集人 产地 海拔高度
生活型 环境
高度 茎的习性 树皮 胸高直径 叶
花 果
科名 学名 中名 其它


为了使记录工作迅速准确,可事先按上列格式印刷,并装订成册,供野
外采集时用。
(2)标本号牌:用白色硬纸做成,长宽各 3 厘米左右,系以白线,挂在 各个标本上。
(3)钢卷尺:用来测量植物的高度、胸高直径等。
(4)手持放大镜:用来观察植物的细小形态。
3.防护及生活用具 (1)护腿:用厚帆布制成,用于防蛇咬伤(图 1-1)。


(2)蛇药:用来治疗毒蛇咬伤。 (3)简易药箱:内装治疗外伤、中暑、感冒等医药用品。 (4)长袖上衣、长裤、高帮鞋和遮阳帽,这样的穿着是为了尽可能避免
扎伤和咬伤。
(5)水壶及必要食品。
4.标本制作器具 (1)大标本夹、吸水纸和绳子:大标本夹由上下两块木板组成,内装吸
水纸,并用绳子固定,大标本夹坚固,用于压制标本,它的长度为 47 厘米,
宽 33 厘米,板条厚 1 厘米。用来捆绳的板条长 41 厘米,厚 2.5 厘米。 (2)镊子:用于压制标本时的标本整形。 (3)直刀(刻纸刀):用于标本上台纸时切开台纸。
(4)台纸:为 8 开的白版纸或道林纸,用来承载标本。
(5)盖纸:为 8 开的片页纸、薄牛皮纸、拷贝纸等纸张,不一定要透明, 用来盖在台纸的标本上,保护标本。
(6)2~3 毫米宽的白纸条、白线、针、胶水:用来固定台纸上的标本。 (7)野外记录复写单:其内容和大小跟野外记录册完全一样,但不装订
成册,用来安放在台纸的左上角。 (8)标本签:用于安放在标本的右下角。其格式见表 1-2。

表 1-2 标本签

植物标本签
采集号数 登记号数 科名
学名 中名
采集者 鉴定者 产地 日 期


(9)消毒箱:木制,用于标本杀虫,密闭性能要好,体积大小不限,一
般要能容纳几十份腊叶标本,箱内距底部以上约 5 厘米处,按水平方向,放 置带木框的铁纱,将消毒箱分成上下两部分,上面的空间放置待消毒的标本, 下面的空间放置四氯化碳。
(10)四氯化碳和玻璃皿:用于标本消毒。 标本制作须在返校后进行,所以标本制作的器具无须带到采集点。

1.3 采集方法和步骤


一、采集标本

1.采集时要仔细观察,尽量采集 初学者采集标本时,常常把注意力放在花朵鲜艳的植物种类上,因为这
类植物容易引起人们的注意,也容易为人们所喜爱。但是,植物采集不是游 山玩水,是一项严肃的科学活动。要知道,一种花朵不鲜艳、体态不好看的 植物(例如禾本科植物),它的理论意义和经济价值,可能比另一种花朵鲜 艳的种类大得多,所以在采集过程中,不管好看的还是不好看的,常见的还 是罕见的,大形的还是小形的,都要采集。要采集所遇到的各种植物。这就 要求每个成员都必须仔细观察,不能马虎,更不能凭个人的喜好随意取舍。 还有,野外采集对学生来说也是检验和提高观察能力的一次难得机会。在采 集过程中,只要仔细观察,尽力搜寻,不仅可以采集到更多的植物种类,而 且也可以从中培养自己敏锐的观察能力。
2.要采集完整并且正常的标本 什么是完整的标本?对木本植物来说,必须是具有茎、叶、花、果的标
本;对草本植物来说,除了茎、叶、花、果以外,还应该具有根以及变态茎、
变态根。
上述的根、茎、叶、花、果 5 类器官中,以花果最为重要。因为花果的 形态特征是种子植物分类的主要依据,只有营养器官没有花果的标本,科学 价值很小,甚至没有科学价值。由于许多植物的花果不可能同时存在,采集 这类植物时,花果二者只要有一项,就算是完整的标本。
正常的标本是指所采到的标本体态正常。我们在采集过程中,常常会遇
到一些体态不正常的植株,例如:由于昆虫和真菌的为害,有的植株茎叶残 缺、皱缩、疯长以及产生虫瘿等现象,这些不正常的体态,都会给识别和鉴 定工作带来困难,只要有挑选的余地,就尽量不采这样的标本。
3.标本的大小和采集份数
野外采集的植物标本,主要用来制作腊叶标本,因此,标本的大小取决 于台纸的大小。学生制作腊叶标本用的台纸,通常是 8 开的白版纸或道林纸, 其大小为 38×27 厘米,所以标本的大小以不超过 35×25 厘米为适度。采集 木本植物时,可按照这一尺寸剪取枝条,草本植物虽然要采集全株,但一般 不会超过 35×25 厘米,如果超过 35×25 厘米的范围,对高大草本植株,则 可分别剪取其上、中、下三段作为标本。
每种植物标本在可能条件下要采 3~5 份,以供应用及与有关单位进行 交换。在采集标本的同时,应采集一些花和果实,放入广口瓶中浸泡,留待 返校后进行解剖观察。
二、标本的编号和记录

1.标本的编号 采好的标本一定要编号,编号的方法是在号牌上写上号码,然后将号牌
拴在标本的中部,号码要用铅笔写,以免遇水退色。 标本编号时应注意以下几个问题。 (1)在同一时间,同一地点采集的同一种植物,不管多少份,都编同一

号。同一时间不同地点或不同时间同一地点采的同一种植物,都应编不同号。 (2)雌雄异株的植物,其雌株和雄株应编不同号。 (3)剪成三段的草本植物标本,应分别拴上同号的号牌,以免遗漏。 (4)盛装种子花果等标本的纸袋,也应放入号牌,其号码应和该植物标
本的号码相同。
2.标本的记录 (1)标本记录的重要性。野外记录是一项非常重要的工作,因为一份标
本,当我们日后对它进行研究时,它已经脱离了原来的环境,失去了生活时 新鲜状态,特别是木本植物标本,仅仅是整株植物体上极小的一部分。根据 标本的这些特点,如果采集时不作记录,植物标本就会丧失科学价值,成为 一段毫无意义的枯枝。因此,必须对标本本身无法表达的植物特征进行记录, 记录越详细越准确,标本的科学价值就越大。所以对记录工作要一丝不苟, 认真对待,即使因采集而身体劳累,也要坚持作好记录。
记录应尽量在采集现场进行,作到随采随记,如果时间紧或有别的原因 不能当时记录,也不要迟于当天晚上。
(2)各项记录项目的填写方法。 号数:一定要跟标本号牌上的号码相同。 产地:要写明行政区划名称以及山河名称等。
环境:是指植物生长的场所,如林下、灌丛、水边、路旁、水中、平地、
丘陵、山坡、山顶、山谷等。 海拔高度:本项记录很重要,因为每种植物都有自己分布的海拔高度范
围,如果没有海拔计,可在事后向有关单位询问后补上。
生活型:是指乔木、灌木、草本等。 茎的习性:是指直立茎、匍匐茎、缠绕茎、攀援茎等类型。 胸高直径:是指乔木树种的主干从地面往上到 1.3 米处的直径(此处相
当一般人胸的高度,故名)。
树皮:记载树皮的颜色及开裂状态。 叶:主要记载毛的类型及有无,有无乳汁和有色浆液,有无特殊气味等。
至于叶形、叶序,标本本身展现得很清楚,不必记载。
花:主要记载花的颜色、气味、自然位置(上举、下垂、斜向)等。至 于花序类型,花的结构,花内各部分的数目,则不必记载。
果实:主要记载颜色和类型(尤其是小型浆果和核果在干后彼此不易区
分,必须将类型记载清楚)。 科名、学名、中名:如果当时难以确定,可以在以后补记。
三、标本的临时装压

植物标本编号记录以后,将根部和其它部分的泥土去掉(必要时用水冲 洗),集中放入采集袋中,到达休息地点时,压入小标本夹的吸水纸层间, 临时装压。
由于时间很紧,标本又很坚挺,向小标本夹内放置标本时,不必讲求标 本的整形,标本整形工作可留待正式压制时进行。另外,对于体形较大的草 本,先将标本折成 V、N 或 W 形,然后再放入标本夹内,弯折时要小心,不要 折断,可先在弯折处扭转一下再进行弯折。
四、各类植物采集时应注意的事项

1.木本植物 木本植物包括乔木、灌木以及木质藤本植物。采集木本植物应注意以下
两个问题: (1)木本植物树皮中的韧皮纤维大多很发达,采集时应该用枝剪或高枝
剪剪取,不要用手去折,否则会撕掉部分树皮,不但影响标本的美观,而且 还可能影响标本质量。
(2)有些木本植物,开花在发叶之前,例如杨、柳、榛、榆、金缕梅、 木棉等。对这样的植物种类,应分春夏两次采集,而且第二次采集时,应该 在春天采过花枝的那株乔灌木上采集枝叶,这就必须在树上挂一个跟花枝标 本号码相同的号牌,必要时,还可在记录册上确切记明该树所在的位置,以 免搞错。
2.草本植物 采集草本植物,应该多注意它的地下部分,不少草本植物例如百合科植
物,具有鳞茎、根状茎,这些变态茎的形状特点往往是分类的依据,采集时, 一定要把地下部分挖出来,否则就不是完整的标本。
3.水生植物 水生植物,如金鱼藻、狐尾藻、眼子菜和浮萍等,植株纤细,把它们由
水中取出后,枝叶会互相粘在一起,以至很难进行压制,对待这样的标本,
在压入标本夹以前,要先将它们放入盛有清水的水盆内,使标本的各部分展 开,然后用一张干净的 16 开或 32 开的道林纸、放入水中标本的下方,缓缓 向上将标本托出水外,使标本展开在道林纸上,最后,将标本连同道林纸一 起压入标本夹中(将来压制时,也可以使标本与道林纸一起更换吸水纸)。
4.寄生植物
种子植物中有些种类寄生在其它植物体上,叫寄生植物,如列当、菟丝 子、锁阳、槲寄生、檀香、百蕊草等,这些植物跟它们的寄主有密切关系, 应连同寄主一起采集和压制标本。特别是那些用寄生根寄生在寄主根上的种 类(如列当)在采集时,应小心地将二者的根一起挖出,并尽量保持二者根 的联系,以利于鉴定工作的进行。
5.大形植物
有些植物如楤木、棕榈、芭蕉等,叶和花序都非常大,采集这样的植物 标本,可用以下方法进行。
(1)如果标本的叶片大小超过了台纸,但仅超过一倍长度时,可以不剪
掉那部分,只须将全叶反复折叠,并在折叠处垫好吸水纸放入标本夹内进行 压制。
(2)如果是比上述叶更大的单叶,则可将 1 片叶剪成 2~3 段,分别压制, 分别制成腊叶标本,但在每段上要栓一个注有 A、B、C 字样的同一号码的号 牌。
(3)如果叶的宽度太大,则可沿中脉剪去叶的一半,但不可剪去叶尖。 如果是羽状裂片或羽状复叶,在将叶轴一侧的裂片或小叶剪去时,要留下裂 片和小叶的基部,以便表明它们着生的位置。还有,顶端裂片或小叶不能剪 掉。
(4)如果是两回以上的巨大羽裂或复叶,则可只取其中 1 个裂片或小叶 进行压制,但同时要压制顶端裂片和小叶。
(5)对于巨大的花序,可取其中一小段作为标本。

大形植物的标本,由于只选取了叶和花序的一部分,野外记录就显得更 为重要,必须详细记录,如叶片形状、长宽度、裂片或小叶数目、叶柄长度、 花序着生位置、花序大小等,均应加以记载。

1.4 腊叶标本的制作


植物标本的种类很多,如腊叶标本、浸制标本、立体干制标本、琥珀标 本等。其中,腊叶标本的制作省工省料,便于运输和保存,是最常使用的一 类植物标本。从野外采来的种子植物,主要用于制作腊叶标本。
腊叶标本的制作方法步骤如下。
一、压制

“腊”,就是“干”的意思,新鲜的植物体,经过压制,失去了水分变 成了干的,腊叶标本就初具规模了。压制是制作腊叶标本的第一个步骤,也 是最重要的一个步骤。
1.压制方法
(1)装压。先在大标本夹的一片夹板上,放上 3~5 张吸水纸,然后放上 采集来的标本,标本上再放 3~5 张吸水纸,然后纸上再放标本,使标本和吸 水纸互相间隔,层层罗叠,最后,再将另一片夹板压上,用绳子捆紧,罗叠 高度以 35 厘米左右为宜。
(2)换纸。标本压入标本夹以后,要勤加换纸,换纸不及时,标本会发 霉、变黑,所以换纸是否及时,是标本质量好坏的关键。初压的标本水分多, 通常每天要换纸 2~3 次。第 3 天以后,每天换 1 次,通常 7~8 天就可以完 全干燥。换下来的纸要及时晒干或烘干,以备应用。
随着标本的逐渐干燥,标本夹的捆扎要逐渐放松,以防标本折断。
(3)整形。在第一次换纸时,要对标本进行整形。其作法是尽量使枝叶 花果平展,并且使部分叶片和花果的背面朝上,以便日后观察研究。如有过 分重叠的花和叶,可剪去一部分,但要保留叶柄、叶基和花梗,以使人能看 出剪去前的状态。
2.压制注意事项
(1)多汁的块根、块茎和鳞茎等不易压干,可先用开水烫死细胞,然后 纵向剖开进行压制。肉质多浆植物也不易压干,而且常常在标本夹内继续生 长,以致体形失去常态,也应该先用开水烫死后再进行压制。裸子植物的云 杉属标本,也要先用开水烫死,否则叶子极易脱落。
(2)标本夹中的标本位置,要注意首尾相错,以保持整叠标本的平衡。
有的标本花果比较粗大,压制时常使纸突起。花果附近的叶因得不到压力而 皱折,可将吸水纸折成纸垫,垫在凸起处的四周,或将这样的果实或球果剪 下另行风干,但要注意挂同一号的号牌。
(3)有些植物的花、果、种子在压制时常会脱落,换纸时应逐个捡起, 放入小纸袋内,并写上采集号,跟标本压在一起。
3.认真观察标本的形态特征 在野外采集时,时间匆忙,学生对所采集的每份标本的形态特征,只能
大致了解,这就必须利用压制标本的机会,对每一份标本,进行详细的解剖 观察。因此,学生压制标本的过程,也是一个反复观察标本的过程。
在观察标本的形态特征时,务求仔细、全面,并且要着重观察花、果的 形态特征。如果有的标本上的花、果细小,肉眼看不清楚,可以将野外用广 口瓶盛装的花、果标本,在解剖镜下解剖观察。对每种标本的观察结果,应 该用形态学术语进行记载,用作以后标本定名的依据。

二、消毒

标本压干以后,应该进行消毒,以杀死标本上的害虫和虫卵。 消毒时,先将盛有四氯化碳的玻璃皿放入消毒箱内铁纱下方,再将已压
干的标本放在箱内的铁纱上,关闭箱盖,利用气薰的方法将害虫杀死,约 3 天后取出,即可进行装帧了。
三、装帧
将消毒后的标本装订在台纸上,叫做装帧。装帧的方法如下:
1.摆好位置 上台纸时,先将标本在台纸上摆好位置,留出左上角和右下角,以便粘
贴采集记录复写单和标本签。放置时,要注意形态的美观,又要尽可能反映 植物的真实形态。例如毛白杨标本上的葇荑花序,应该使其下垂,而板栗标 本的葇荑花序,则应该使其上举。
2.装订
装订标本最好用纸条粘贴,其作法是先用小刀切取宽 2~3 毫米的纸条
(白道林纸)备用。在台纸的正面,选好几个固定点,用小刀紧贴枝、叶柄、 花序、叶片等部位的两侧,切几对纵缝,将事先切好的纸条两端分别插入缝 中,穿到台纸反面,并将纸条收紧,再用胶水在台纸背面将纸条贴牢,大的 根茎和果实用纸条不易固定,可用白线替代。细弱的标本,可直接用合成胶 水粘在台纸上。装有花果的小纸袋可贴在台纸的适当位置。
3.贴记录复写单
按采集记录册中的内容,抄好记录复写单,贴在台纸的左上角。
4.贴盖纸 将盖纸先在台纸背面沿上缘粘贴很窄的一条,再反折到台纸的正面,这
样既美观又不会减少台纸的使用面积。
四、定名

对标本进行检索鉴定,确定标本的中名,学名和科名,叫做定名。将定 名的结果填写到标本签上,并将标本签贴在台纸的右下角。至此,一份腊叶 标本就制作成了(图 1-2)。

1.5 活动方案举例


中学生开展植物采集活动,就其采集的场所来说,主要有山地、平原和 水域三类。由于这三类采集场所的自然条件和植物种类各有特点,活动目的、 活动重点、辅导方法和注意事项等方面也必然互有区别。本节针对上述三类 不同采集场所,设计了三种活动方案,供使用者参照。
一、山地植物采集活动方案

1.活动目的 (1)认识山地习见植物种类。
(2)了解森林群落中各种植物间的适应关系。 (3)掌握山地植物采集的方法步骤。
2.活动重点 山地植被组成复杂,有森林、灌丛、草甸、草地等多种植物群落。其中
以森林群落发育最好,尤其是各种阔叶林。森林和其它植物群落相比,具有 以下四个特点:
(1)植物种类多。以北方山地落叶阔叶林来说,植物种类常达六七十种, 而其周围的灌丛,种类不过二三十种,远远少于落叶阔叶林。
(2)群落内各种植物区别明显。有乔木、灌木、亚灌木、木质藤本、草
质藤本、多年生草本、一年生草本等不同类型。 (3)群落结构复杂。有乔木层、灌木层、草本层、地被层和层间植物。
各层植物之间,互为生存条件,形成了复杂而协调的种间关系。
(4)具有典型的山地阴生植物。由于森林中具有潮湿阴暗的环境,林下 生长着许多典型的山地阴生植物。不象灌丛、草地,由于群落内外条件接近, 常有不少平原种类侵入。
森林的上述种种特点,使它成为山地植物群落中最典型的群落,带领学
生到山地森林中采集,收获最大。因此,教师应将森林植物作为山地采集活 动的重点。
3.辅导方法
(1)山地的植物种类,常因海拔高度、坡向和植物群落类型的不同,而 有很大差异,但在相同海拔高度、相同坡向和相同植物群落中,植物种类却 又基本相同。因此,当教师带领学生在同一片森林中采集时,不宜多走路, 虚耗时间和体力,应让学生就地尽力搜集,不使遗漏。等待采齐后,再移向 另一群落。这样就能在短时间内采到更多的植物标本。
(2)在山地森林中,乔、灌、草之间形成了相互依存的复杂关系。这种 复杂关系常被作为植物种间互相适应的典型。教师应充分利用森林群落这一 有利条件,使学生了解体内各种植物之间的巧妙适应,这样就会提高采集活 动的收获。
4.注意事项 山地采集容易发生安全问题,尤其是容易发生毒蛇咬伤、摔伤、碰伤和
迷路。为了防止出现安全事故,除了事先进行教育外,应携带小药箱、蛇药 和指北针。在森林采集时,不宜到密林深处,更不允许学生自由走动,以免 发生迷路等问题。
5.山地采集对教师的要求

山地植物种类多,而且在春夏季节,林下常有许多尚末开花的菊科、莎 草科植物,这对教师来说,增加了鉴定种类的困难。因此,教师在预查中应 采集自己不熟悉的种类,带回进行鉴定,以利提高辅导质量。
二、平原植物采集活动方案

1.活动目的 (1)认识平原习见植物种类。 (2)掌握禾本科植物花的形态特征。
(3)了解平原野生植物与栽培植物的关系。
2.活动重点 平原地区的植物,除大片草原外,一般都分布在荒地、田埂和路边等处,
形成灌草丛或草丛。其中的主要成分是禾本科植物。如狗尾草 [Setaria viridis(L.) Beaur.]、稗草[Echino-chloa crusgalli(L.)Beauv.]和 蟋蟀草[Eleucine indica(L.) Gaertn.]等。平原上的禾本科植物,不但种 类多,每一种的个体也多,而且到处生长,成为平原地区的优势类群。因此, 在平原地区采集植物,应将禾本科植物作为重点采集对象。
3.辅导方法 (1)禾本科植物分类的主要依据是小穗和花的形态特征,但这类植物的
小穗和花都很微小,而且层层包裹,肉眼很难观察,必须借助解剖镜才能看
清楚。所以教师要指导学生在解剖镜下对小穗进行解剖,再查看植物志和检 索表,进行鉴定。
(2)平原地区的植物,常侵入农田,成为杂草。它们有的以自己发达的
根系,同农作物争夺水肥,如刺儿菜[Cephalano-plos segetum(Bge.) Kitam.];有的和某些作物形态酷似,掩人耳目,如狗尾草;有的则寄生在农 作物身体上,营寄生生活,如菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)。这些都 是杂草适应性的表现。教师应指导学生仔细观察这些种类的适应性状。
(3)在平原植物中,还有一类归化植物。它们原产国外,引入我国栽培,
在栽培过程中,又逸为野生,如曼陀罗(Datura stramonium L.)和各种牵 牛(Pharbitis)。教师应引导学生查阅有关文献资料(如植物志),了解归 化植物的来源,这对于将来研究植物区系,很有意义。
4.注意事项
禾本科植物的花朵既不鲜艳,也不芳香。学生在平原地区采集时,常常 对他们“视而不见”,不愿采集。教师必须扭转这种倾向。要引导学生将注 意力放到禾本科上面。因为,在被子植物 300 多个科中,禾本科与人的关系 最密切、经济价值最大,是一个必须认真研究的科。要使学生认真观察禾本 科,教师就必须将本地平原上禾本科的种类鉴定清楚,熟悉每个种的形态特 征和其它特点。
三、水生植物采集活动方案

1.活动目的 (1)认识淡水水域中的习见水生植物种类。
(2)了解各种水生植物的形态、结构对水生环境的适应性。 (3)掌握水生植物采集的方法步骤。
2.活动重点

各种水生植物,根据它们生长环境中水的深浅不同,而划分为沉水植 物、浮水植物和挺水植物三种类型。其中,沉水植物的整个植物体沉没在水 下,与大气完全隔绝,是典型的水生植物,应该作为本项活动的重点,着重 进行采集和观察。
3.辅导方法 水生植物种类,远较陆生植物少,具体到一片湖泊、河湾或池塘,其中
的水生植物种类也不过二十种左右。因此,认识植物种类的任务并不繁重。 但每一种水生植物的形态、结构,都和水生环境高度适应。因此,在识别种 类的基础上,教师应要求学生观察各种水生植物的形态、结构,是怎样和水 生环境相适应的。对于结构的适应性,应该在室内用徒手切片方法,制作临 时切片,在显微镜下观察。通过观察,可以发现在各种水生植物的根、茎、 叶中,都有发达的通气组织。通气组织是水生植物对缺氧的水生环境一种巧 妙的适应。
4.注意事项 (1)采集中要注意区分挺水植物和陆生植物中的阳性湿生植物,不要将
后者误作水生植物进行采集。各种阳性湿生植物,如灯心草 [Juncus decipiens(Busch.) Nakai]、毛茛(Ranuncu-lus japonicus Thunb.)和 泽泻(Alisma plantago-aquatica L.var.orientale Sam.)等,它们生活在 阳光充沛、土壤水分饱和的环境中,和芦苇(Phragmites communis Trin.)、 香蒲(Typha angustifolia L.)等挺水植物常常相邻,在一般情况下,容 易区分,但在雨季,各种水域涨水以后,阳性湿生植物也会短期浸没在水中, 如果此时采集,就很容易发生混淆。
(2)要加倍注意安全
水域采集,容易落水。如果没有船只协助,只能在岸边采集。对于远处 水中的植物,不要勉强去采,更不能用游泳、潜水的方法捞取。
本章思考题
1.在中学开展植物采集和标本制作活动,应达到哪些目的?
2.结合中学生特点,在采集前应作好哪些准备工作?
3.归纳种子植物采集和标本制作的方法步骤。
4.在种子植物采集活动中,中学生容易发生的问题是什么?怎样纠正?
本章作业

设计一份辅导中学生进行种子植物采集和标本制作的活动方案。内容包 括:①活动目的 ②准备工作 ③采集时间、地点 ④采集方法步骤 ⑤腊 叶标本制作 ⑥注意事项。
本章参考书目
1.中国科学院植物研究所 1980 《中国高等植物图鉴 1-5》 科学出
版社
2.刘心源 1981 《植物标本采集制作与管理》 科学出版社
3.王翠婷等 1986 《植物学实验指导》 东北师范大学出版社
4.杨悦 1988 《植物学及实验》 中央广播电视大学出版社
5.毕列爵等 1990 《怎样做个业余的植物采集家》 上海科技教育出 版社

6.尹祖棠 1987 《种子植物实验及实习》 北京师范大学出版社

附录 植物检索表及其使用方法


植物检索表是鉴定植物不可缺少的工具,要鉴定一个植物,必须学会植 物检索表的使用方法。植物的各个分类单位如门、纲、目、科、属、种,都 有自己的检索表,但以分科、分属、分种的检索表最为常用。
一、植物检索表的编制原理

植物检索表是根据二歧分类的原理、以对比的方式编制的区分植物类群 的表格。具体来说,就是把植物类群的特征进行比较,相同的归在一项,不 同的归在另一项,在相同的项下又以不同点分开,依此下去,直到把植物类 群区分出来为止。检索表所列的特征,主要是形态特征。
二、植物检索表的格式
植物检索表的格式通常有以下三种。
1.等距检索表 又称定距检索表。这种检索表是把相对立的特征编为同样号码,且在左
边同等距离处开始,如此下去,叙述的文字越来越短,最后终止于各类群的 名称。
例如:北京地区松科分属检索表
1.叶单生,螺旋状排列
2.球果直立,种鳞脱落,不具叶座 .................冷杉属 Abies
2.球果下垂,种鳞宿存,具突出叶座 ...............云杉属 Picea
1.叶 2-多枚簇生在短枝上
3.叶 2-5 针一束,种鳞端加厚 .......................松属 Pinus
3.叶多枚簇生在短枝上,种鳞端扁平。
4.叶冬季脱落 .................................落叶松属 Larix
4.叶常绿 ......................................雪松属 Cedrus 由上例可以看出,等距检索表的优点是把相对性质的特征排列在同等距 离,一目了然,便于应用。但如果编排的种类过多,检索表必然偏斜而浪费
很多篇幅。
我国的植物志、植物图鉴以及单独成册的植物检索表,大多采用等距检 索表。
2.平行检索表
又称二歧检索表。它的特点是左边的字码都平头写(平行)。仍以上例 说明:1.叶单生,螺旋状排列 .....................................2
1.叶 2-多枚簇生在短枝上 ....................................3
2.球果直立,种鳞脱落,不具叶座 .................冷杉属 Abies
2.球果下垂,种鳞宿存,具突出叶座 ...............云杉属 Picea
3. 叶 2-5 针一束,种鳞端加厚 ......................松属 Pinus
3.叶多枚簇生在短枝上,种鳞端扁平 ..........................4
4.叶冬季脱落 .................................落叶松属 Larix
4.叶常绿 ......................................雪松属 Cedrus
平行检索表的优点是排列整齐而美观,而且节约篇幅,但不如等距检索 表那么一目了然。

3.连续平行检索表 这种检索表编写的方式与平行检索表相似,将每对显著的对立特征的号
码写在前面,并用两个号码表示,如下例检索表中的 1.(4)和 4.(1)。当检索 时,所要查对的植物特征如符合 1 项,就向下追查 2 项,若不符合,就追查
4 项。如此类推,向下追查,直到符合某一类为止。仍以上例说明:
1.(4)叶单生,螺旋排列。
2.(3)球果直立,种鳞脱落,不具叶座 ..............冷杉属 Abies
3.(2)球果下垂,种鳞宿存,具突出叶座 ............云杉属 Picea
4.(1)叶 2-多枚簇生在短枝上。
5.(6)叶 2-5 针一束,种鳞端加厚 ....................松属 Pinus
6.(5)叶多枚簇生在短枝上,种鳞端扁平
7.(8)叶冬季脱落 ..............................落叶松属 Larix
8.(7)叶常绿 ...................................雪松属 Cedrus 由上例说明,连续平行检索表既能克服等距检索表浪费篇幅的缺陷,又 能弥补平行检索表不清晰的缺陷。也就是说,一方面,左边的字码都平头写; 另一方面,又用 1.(4)和 4.(1)这类方式把相对立的一对对特征紧紧地联系起 来。这对于检索是一种很方便的格式,但编制检索表时比较费事。这种检索
表在植物分类中使用得不多。
三、鉴定植物的方法步骤
使用检索表鉴定植物时,要经过观察、检索和核对三个步骤。
1.观察 观察是鉴定植物的前提。我们鉴定一个植物,首先必须对它的各个器官
的形态(尤其是花和叶的形态),进行细致的观察,然后才有可能根据观察
结果进行检索和核对。 (1)观察的用品用具
①尖镊子和解剖针。用来夹持花朵和拨开花的各个部分。
②小刀。用来切开花的子房和果实。
③手持放大镜。用来观察细小形态。
④记录本和笔。用来记载观察结果。
⑤地方植物志(或植物图鉴、植物检索表)用来检索植物和检证检索的 结果。
(2)观察项目
①生活型。是指乔木、灌木、藤木、草木等。如果是乔木,还要观察是 常绿还是落叶。如果是草本,还要观察是一年生、二年生还是多年生。
②根。主要指草本植物根的类型、变态根的有无及其类型。致于木本植 物的根,通常不必观察。
③茎。观察茎的生长习性(直立、匍匐、攀援、缠绕等),茎的高度, 分枝特点,树冠形状,变态茎的有无及其类型。
④叶。观察单叶或复叶,叶序类型,托叶有无,乳汁及有色浆液的有无, 叶的长度,叶序形状大小和质地,叶片各部分的形态(包括叶基、叶尖、叶 缘、叶脉、毛的有无和类型等)。
⑤花。花序类型,花的性别(两性花或单性花、同株或异株),花的对 称性(辐射对称或左右对称),花的各部分是轮生或螺旋生,萼片形态(数

目、形状、大小、离生或合生),花瓣形态(数目、颜色、离生、合生、花 冠类型),雄蕊形态(数目、类型、与花瓣对生或互生),雌蕊形态(心皮 数目、心皮离生或合生、花柱柱头特点、子房室数、胎座类型、胚珠数目、 子房位置)。
⑥果实。类型,大小,形状,颜色。
⑦种子。数目,形状,颜色,胚乳有无。
⑧花期和果期。
⑨生活环境及其类型。 (3)观察注意事项
要选择正常而完整的植株进行观察 用来观察的植株,应该是发育正 常、没有病虫危害。这样的植株,它的形态特征是正常的。只有根据正常的 形态特征,才能识别出一个植物。另外,用来观察的植株,必须是根、茎、 叶、花俱全的(最好还有果实)。因为检索表是根据植物全部形态特征来编 制的,如果缺少了某个特征,往往会使检索工作半途而废。
要按照形态学术语的要求进行观察 只有按照形态学术语的要求去观 察植物,才能观察得确切,也只有这样,才能根据观察结果顺利地进行检索。 因为检索表都是运用形态学术语编制的。
要按照植物体的一定顺序进行观察 观察时,要从植物整体到各个器
官;对各个器官,要从下到上,即从根、茎到叶,再到花、果实和种子;对 每个器官,要从外向里,例如花,要按照萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊的次序进 行观察。这样观察,所得到的结论就不会是杂乱无章的了。
对高低,宽窄和长短的概念要用具体数字来衡量 例如株高 8.5 厘米,
叶宽 1.5 厘米等,而不能用“较高”、“较小”等词句来表示。 要边观察边记录 特别对一些数字要及时记录,以免因遗忘而重新观
察。
2.检索 检索是识别植物的关键步骤。对一个不认识的植物,可以根据观察的结
果,选择一定的检索表,逐项进行检索,最后就会确定该种植物的名称和分
类地位。 (1)检索的方法。检索时,先用分科检索表,检索出所属的科;再用该
科的分属检索表检索到属,最后则用该属的分种检索表检索到种。
我们知道,检索表是根据二歧分类的原理编制的,也就是说,是把植物 一对对彼此相反的特征,按照一定次序编制起来,组成了检索表。因此,在 检索时,要根据“非此即彼”的道理,从一对相反的特征中,选择其中一个 与被检索植物相符合的特征,放弃另一个不符合的特征。然后,在选中的特 征项下,再从下一对相反特征中,继续进行选择。如此继续进行下去,直至 检索到种为止。
(2)检索时的注意事项。在核对两项相对的特征时,即使第一项已符合 于被检索的植物,也应该继续读完第二项特征,以免查错。
如果查到某一项,而该项特征没有观察,应补行观察后,再进行检索。 不要越过去检索下项,否则容易错查下去。
3.核对 核对是防止检索有误的保证。为了避免有误,应该在检索后进行核对。 核对的方法是把植物的特征与植物志或图鉴中的有关形态描述的内容

进行对比。植物志中有科、属、种的文字描述,而且附有插图,在核对时, 不仅要与文字描述进行核对,还要核对插图。在核对插图时,除了应注意在 外形上是否相似外,尤其应该重视解剖图的特征,因为后者往往是该种植物 的关键特征。
经过核对,如果发现有出入,说明检索可能有误,这就需要重新检索, 找出问题所在。

(杨 悦)

第二章 孢子植物的采集和标本制作

导 言


在植物界,除种子植物外,还有蕨类、苔藓、地衣、真菌和藻类等类群, 它们统称为孢子植物。孢子植物的各个类群,由于形态、结构、习性和分布 差别很大,植物采集和标本制作的方法就各不相同,活动开展也因而有难有 易。本章按照从易到难的顺序,对上述 5 类孢子植物分别进行介绍。
蕨类营养器官的结构、大小和质地均和种子植物接近,其采集和标本制 作方法与种子植物类似。
苔藓和地衣的体型较小,结构简单,色泽单调,不容易引起中学生的注 意和兴趣,应从它们的生态和经济价值上,引导中学生积极参加采集活动。 真菌中以大型真菌最适合中学开展活动,但其中有不少有毒种类,采集
中应特别注意。 藻类中以淡水藻类最为常见,由于体型大都非常微小,又生活在水中,
采集观察和标本保存都比较复杂,应对学生细心辅导。

2.1 蕨类植物的采集和标本制作


蕨类植物是孢子植物中进化水平最高的类群。全世界共有 12000 余种, 其中绝大多数为草本植物,在我国生长的约有 2600 余种。
蕨类植物的孢子体和配子体都能独立生活,它们的孢子体的体型大,有
根、茎、叶的分化;而配子体不但体型微小,而且结构简单。我们平时所见 的都是它们的孢子体。蕨类植物分类的主要依据是孢子体的形态特征,对配 子体的特点,分类中很少采用。
一、蕨类植物的分布和生态类型

蕨等植物分类很广,地球上除海洋和沙漠外,举凡平原、高山、森林、 草地、岩隙、沼泽、湖泊和池溏,都有它的踪迹。由于生境多种多样,蕨类 植物分为土生、石生、附生和水生等生态类型。
1.土生蕨类
大部分蕨类为土生种。在土生种类中又分为旱生种、阴生种和湿生种。 旱生种类多生于被破坏的森林和干旱的荒山坡上,如常见的蕨[Pteridium aquininum(L.)Kuhn.var.latiuscu-lum(Desv.)Underw]。阴生种多生于 阴湿的林下,如蹄盖蕨科(Athyriaceae)、鳞毛蕨属(Dryopteris)。湿生 种多生长在溪流旁或沼泽地带,如木贼科 (Equisetaceae)、金星蕨科
(Thely-pteridaceae)。
2.石生蕨类 石生蕨类生长在岩石缝隙中,非常耐旱,如卷柏科的卷柏[Selaginella
tamariscina(Beanv.)Spring]。
3.附生蕨类
附生蕨类大多生活在热带雨林中的乔木上,如巢蕨 [Neott-opteris nidus(L.)J.Sm.]。
4.水生蕨类

水生蕨类的种类不多,都生活在淡水中。它们当中有的漂浮在水面上, 如槐叶萍[Salvinia natans(L.)All.]、满江红[Azolla imbricata(Roxb.) Nakai]等;有的则是整个植物体沉入水中,如水韭属(Is?ete)。
二、采集

1.采集用具用品 (1)采集袋:用于盛装全部采集用具用品和标本。 (2)掘铲或小镐:用于挖掘蕨类的地下茎。
(3)小抄网(用纱布或尼龙纱制作):用于采集水生蕨类植物。 (4)塑料袋(大小各种型号):用于临时保存标本。 (5)大、小标本夹和吸水纸:用于装压标本。 (6)野外记录册、铅笔、标本号牌和钢卷尺:用于记载标本。 (7)高度计、指北针。
2.采集方法 蕨类植物营养器官的结构、大小和质地,均和种子植物接近,因此,采
集方法与种子植物的采集类似。但应注意以下几点。 (1)采集地点。大多数蕨类植物性喜阴湿,多生活在阴湿地方,所以采
集时,应多到阴坡、沟谷和溪流旁查找。
(2)采集的标本要完整。标本的完整性主要指以下两个方面。 第一,根、茎、叶要完整。在蕨类植物中,绝大多数是真蕨纲植物,而
真蕨纲植物大多没有地上茎,茎生在地下,叶大多为羽状复叶,单叶的种类
很少,中学生常误将羽状复叶的总叶柄看成地上茎,将复叶上的羽片或小叶 看成一片片叶,因此在采集时,往往只揪一片叶。要指导学生将一株蕨类植 物的根、茎、叶采全。
第二,标本要具备孢子叶或营养叶上具备孢子囊群。孢子叶和孢子囊群
是蕨类植物分类的重要依据。有些蕨类植物如荚果蕨 [Matteuccia struthiopteris(L.)Todaro],叶有营养叶和孢子叶之分,对这样的种类, 须同时采集两种叶;有些蕨类植物,如蕨只有营养叶,但营养叶生长到一定 时期,在小叶背面出现许多孢子囊群,对这样的种类,要采集带有孢子囊群 的叶。所以,蕨类植物的采集有时间性,即必须在出现孢子叶或营养叶上出 现孢子囊群时进行采集,在北方,这时间大多是盛夏季节。
(3)采集的标本要尽快放入小标本夹中压好。因为蕨类的叶,常常是 3~
4 回羽状复叶,大而零散,而且由于生于阴湿环境,叶面角质层薄,质地柔 软。这样的标本如果在阳光下放置时间过久,或在采集袋中反复挤压揉搓, 就会蒌蔫变形,小叶重叠,给标本压制工作带来很大困难。因此,采集后最 好立刻放入小标本夹中压好。万一作不到这一点,也应该放入大塑料袋中暂 时保存。一般标本在塑料袋中只能保存 3~4 小时不萎蔫,所以不能存放时间 过久。
(4)作好采集记录工作。蕨类标本采集后,应及时编号和记录。其采集 记录册的格式见表 2-1。

表 2-1 蕨类植物采集记录

号数 日期
采集人 产地 海拔高度
生活型 环境 高度
茎 营养叶 孢子叶
孢子囊群 科名
学名 中名 其它


三、标本制作

采集的蕨类标本主要以腊叶标本的形式保存。其腊叶标本的制作方法, 与种子植物的腊叶标本基本相同。但在制作过程中应注意以下两个问题:
(1)标本压制时,要将叶进行反折,使背腹面都能展现出来,以便能同
时观察叶的背腹面形态特征,尤其是营养叶背面生长孢子囊群的种类,更要 将其背面在台纸上展现清楚。
(2)羽状复叶如果过大,可以折叠,经过折叠还大时,可剪取部分小叶
进行压制,但要将整个的形态在采集记录册中详细记载。

2.2 苔藓植物的采集和标本制作


苔藓植物是一群形体较小的高等植物,没有真正根、茎、叶的分化。全 世界约有 23000 余种,我国有 2800 多种。苔藓植物的营养体即配子体,它的 孢子体不能独立生活,寄生或半寄生在配子体上。
一、苔藓植物的分布与生态类型

苔藓植物的适应性很强,分布广泛,在高山、草地、林内、路旁、沼泽、 湖泊、乃至墙壁屋顶,都有它的分布。根据生境的不同,可把苔藓植物分为 水生、石生、土生和木生等不同生态类型。
1.水生苔藓 由于水生环境多种多样,不同水生环境又生长着不同的苔藓植物,在有
机质比较丰富的水中,有漂浮的浮苔属(Ricciocarpus)、钱苔属(Riccia); 在流水中物体上生长的有水藓属
(Fontinalis)、曲柄藓属(Campylopus)、塔藓属(Hylocomium)、 垂枝藓属 ( Rhytidium )、拟垂枝藓属 ( Rhytidiadelpus )、青藓属
(Brachythecium)等;静水中物体上生长的有柳叶藓科(Amblystegiaceae); 沼泽中生长的有泥炭藓属(Sphagnum)。
2.石生苔藓
生长在岩石上的苔藓植物比较多。由于岩石的酸碱度和湿度不同,所生 长的苔藓植物种类也不同。如酸性高山岩石上生有黑藓属(Andreaea)、砂 藓属(Rhacomitivium);干旱岩石上生长的有紫萼藓属(Grimmia)、虎尾 藓属(Hedaigia)、牛舌藓属(Anomodon);潮湿岩石上生长的有提灯藓属
(Mnium)和一些苔类。
3.土生苔藓 土生苔藓植物的种类最多。土壤性质不同,生长的苔藓种类也不同。在
腐殖质丰富、含氮量高的土壤上,常生长着葫芦藓属(Funaria)、地钱属
(Marchantia)等;酸性土壤上常生长曲尾藓属(Dicranum)、仙鹤藓属
(Atrichum)等;中性土壤上常生长提灯藓属、羽藓属(Thuidium)等;碱 性土壤上常生有山羽藓属(Abietinella)、绢藓属(Entodon)等;含钙量 高的土壤上,常生有墙藓属(Tortula)。
4.木生苔藓
在林内附生在树上和倒木上的苔藓植物,有光萼苔属(Porella)、耳 囊苔属(Frullania)、羽苔科(Plagiochilaceae)、平藓科(Neckeraceae) 等。
二、采集

1.采集用品用具 (1)采集袋。
(2)采集刀(可用电工刀代替):用于采取石生和木生苔藓。 (3)镊子:用于采取水中、沼泽中的苔藓。 (4)小抄网:用于捞取漂浮水面的苔藓。 (5)塑料瓶:用于盛取水生苔藓。
(6)塑料袋。

(7)纸袋(12×10 厘米):用于盛装苔藓标本。 (8)曲别针(或大头针)。 (9)采集记录册、铅笔。
(10)高度计、指北针。
2.采集方法 (1)对不同生境的苔藓植物,要用不同方法采集。
①水生苔藓的采集。对于漂浮水面的种类,可用小抄网捞取,然后将标 本装入塑料瓶中。对于生长在水中物体上或沼泽中的种类,可用镊子采取, 采集后,将标本放入塑料瓶内或将水甩净后装入纸袋中。
②石生、树生苔藓的采集。对于生长在石面的种类,可用采集刀刮取。 对于生长在树皮上的种类,可用采集刀连同一部分树皮剥下。对于生在小树 枝或叶面上的种类,可采集一段枝条或连同叶片一起采集。
③土生苔藓的采集。对于松软土上生长的种类,可直接用手采集。稍硬 土壤上的种类,则要用采集刀连同一层土铲起,然后小心去掉泥土,将标本 装入纸袋中。
(2)要尽量采集带有孢子体的标本。苔藓植物孢子体各部分的特征,在 分类上有重要价值。采集时,要保持孢子体各部的完整,尤其是孢蒴上的蒴 帽容易脱落,要注意保存。
(3)作好采集记录。标本采集后,应及时编号和填写采集记录册。苔藓
植物采集记录册的格式见表 2-2。
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