成都中医药大学中药博物馆腊叶标本的数据分析

连艳,袁昌唯,范雯嘉,刘晓芬,卢先明,兰志琼,蒋桂华

(成都中医药大学 中药材标准化教育部重点实验室,四川 成都 611137)

成都中医药大学中药博物馆以下简称中药博物管于1956年建成,至今已有60多年的历史。中药博物馆内保存的腊叶标本近6万份,由于2018年搬迁至温江校区导致腊叶标本的储存模式产生了变化;
此外,博物馆之前并未对腊叶标本进行过系统的分析。为了更好的贮存和管理腊叶标本,使其信息资料更好地为教学、科研、文化交流等工作服务,课题组对腊叶标本馆中的标本进行分类整理及数据统计与分析,本文提供了一个直观、详细的腊叶标本馆分析图。

1.1 数据来源

本文所用的统计数据来自教学标本资源共享平台中成都中医药大学的腊叶标本数据信息和成都中医药大学中药博物馆腊叶标本馆其余已鉴定的腊叶标本的数据信息。统计数据信息截止至2019年3月已鉴定的腊叶标本,对未分科、未分属的标本未做统计。

1.2 数据初步处理

标本数据信息记录内容包括:条形码、采集日期、馆代码、流水号、模式类型、库存、标本状态、采集人、采集号、国家、省市、区县、地名、生境、科名、属名、种名、定名人、种下等级、中文名、鉴定人、鉴定日期、经度、纬度、海拔、体高、根、茎、叶、花、果实等字段。在统计分析前,需对所收集的数据信息中部分不符合统计分析的进行修改。①“国家”“省市”字段为空或“原标本无记录”的标本记录,标本所属的国家根据其地理名称信息确定。②地名信息模糊以及“国家”“省市”“地名”均为空信息的标本记录,忽略其在空间分布上标本数目的统计。③对不同类群的标本分别根据恩格勒系统、秦仁昌系统、郑万钧系统判断每个科、每个属的拉丁名是否正确,并纠正不正确的记录。

2.1 植物分类方法

本馆的蕨类植物使用秦仁昌分类系统,裸子植物使用郑万钧分类系统,被子植物使用Engler分类系统进行分类。

2.2 数据分析方法

本次统计目的在于统计和分析我校中药博物馆内已鉴定的腊叶标本情况,故选择描述性统计分析,即对数据集进行总结或描述的方法。再通过排列图、矩阵图、直方图、关联图等多样化的数据呈现图,使结果直观化、简单化,以达到本次研究的最终目的。

3.1 馆藏标本总体分析

3.1.1 主要字段的有效率分析

截止2019年3月为止,中药博物馆腊叶标本馆共收集到标本数据信息52 169条。本课题研究标本信息的主要字段包括国家、省市、县区、科名、属名、种名、标本状态、模式类型、鉴定人、采集人、采集日期。统计与分析后得出“国家”字段的非空数据共52 120条,此52 120条全部有效,比率为99.91%,数据的平均有效率为88.85%,标本采集信息的整体填写情况有效率较高(与CVH标本数据的总体有效率比较),需继续保持且不断提高(见表1)。

表1 标本有效字段的非空数据和有效数据统计

3.1.2 馆藏标本录入概况

针对已信息化的标本进行统计,标本共涉及7种类群,隶属于250科1 404属4 375种(包含亚种、变种和变型)(见表2)。

表2 各类标本的数量统计表

馆藏国内标本共52 120份,所占比超过99%,国外标本共18份。这些标本分别采自国内的30个省份以及其他4个国家和地区。已鉴定的标本中,有43 714份已鉴定到种,占总录入数的比率达83.79%。经统计,标本采集人(队)中,四川药源普查大队采集量最多,共1 206份(不包括未鉴定标本)。“鉴定人”字段统计后得出,卢先明共鉴定了30 535份,占该字段有效数据的64.04%,刘代明鉴定了7 263份,占该字段有效数据的15.23%。

3.2 各类群标本分析

3.2.1 各类群标本分析

藻类植物中标本量最多的是翅藻科Alariaceae,马尾藻科Sargassaceae等科,各9份;
该类群中海篙子(Sargassum Pallidum,7份)采集量最多。菌类植物中麦角菌科Clavicipitaceae的标本最多,有23份;
此类群中冬虫夏草(Cordyceps sinensis,23份)的标本最多。地衣类植物以松萝科(Usneaceae,63份)标本量最多,该类群标本以长松萝(Usnea logisima)种的采集量最大,有47份。苔藓植物以真藓科(Bryaceae,11份)的已鉴定标本量最多,暖地大叶藓(Rhodobryumgiganteum,11份)在苔藓植物中的馆藏量最多。蕨类植物中水龙骨科(Polypodiaceae,446份)、木贼科(Equisetaceae,132份)、卷柏科(Selaginellaceae,131份)、石松科(Lycopodiaceae,113份)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae,109份)等科标本量最多,且份数均在100份以上;
此类群里以中华槲蕨(Drynaria baronii,81份)、毡毛石韦(Pyrrosia drakeana,65份)、木贼(Equisetum hiemale,56份)、江南卷柏(Selaginella moellendorfii,53份)等种的标本量居多。

裸子植物中,柏科(Cupressaceae,156份)、松科(Pinaceae,96份)、麻黄科(Ephedraceae,76份)、红豆杉科(Taxodiaceae,46份)等科的标本最多;
以侧柏(Platycladus orientalis,52份)、柏木(Cupressus funebris,37份)、银杏(Ginkgo biloba,33份)、矮麻黄(Ephedra minuta,30份)等种的标本量在该类群中最多。

被子植物按恩格勒系统分类,以百合科(Liliaceae,4 035份)、菊科(Asteraceae,3 229份)、毛茛科(Ranunculaceae,2 874份)、豆科(Fabaceae,2 419份)、伞形科(Apiaceae,2 403份)、唇形科(Lamiaceae,1 962份)、蔷薇科(Rosaceae,1 617份)、木兰科(Magnoliaceae,1 547份)、蓼科(Polygonaceae,1 197份)、兰科(Orchidaceae,1 086份)等科的量最多;
被子植物中又以暗紫贝母(Fritillaria unibracteata,336份)、武当木兰(Magnolia sprengeri,298份)、麦冬(Ophiopogon japonicus,241份)、凹叶木兰(Magnolia sargentiana,212份)等种的标本最多(见图1~3)。

图1 蕨类植物标本量统计

图2 裸子植物标本量统计图

图3 被子植物超五百份科统计图

3.2.2 标本状态分析

在收集的标本信息中,标本状态的有效数据比率为99.96%,标本状态内容包括有花有果、有花无果、无花有果、无花无果、有孢子囊、无孢子囊等,其中有花有果、有孢子囊的有4 313份,占总录入数的10.23%;
超过二分之一的标本,状态为“有花无果”,有27 662份,占总分析数的53.02%,无花无果的有12 711份,占比为24.37%;
无花有果的标本量为7 215份,有花有果的标本有4 219份,无孢子囊的标本共248份(见图4)。

图4 各类标本类型占比图

3.2.3 各级别标本量分析

在各科标本中,标本数量超过1 000份的科共10个科,占植物标本总科数的4%,分别是百合科(Liliaceae,4 035份,占所有分析标本总数的7.73%)、菊科(Asteraceae,3 229份,6.19%)、毛茛科(Ranunculaceae,2 874份,5.51%)、豆科(Fabaceae,2 419份,4.63%)、伞形科(Apiaceae,2 403份,4.61%)、唇形科(Lamiaceae,1 962份,3.76%)、蔷薇科(Rosaceae,1 617份,3.10%)、木兰科(Magnoliaceae,1 547份,2.97%)、蓼科(Polygonaceae,1 197份,2.30%)、兰科(Orchidaceae,1 086,2.09%)。数量最多的科为百合科(Liliaceae),含41属220种,其中黄精属(Polygonatum,840份)、贝母属(Fritillaria,694份)、沿阶草属(Ophiopogon,592份)、重楼属(Paris,259份)、菝葜属(Smilax,239份)等属的标本量较多,该科收藏量较多的种是暗紫贝母(FritillariaunibracteataHsiao et K.C.Hsia)、麦冬(Ophiopogonjaponicus(Linn.f.)Ker-Gawl.)、卷叶玉竹(Polygonatumcirrhifolium(Wall.)Royle)等,但该科中有482份标本未鉴定到种(见图5)。

图5 标本数量超千份的科数量分析图

按属进行统计,标本量在500份以上的属有木兰属Magnolia、铁线莲属Clematis、黄精属Polygonatum、蓼属Polygonum、贝母属Fritillaria、沿阶草属Ophiopogon、乌头属Aconitum、堇菜属Viola(图6)。数量最多的为木兰属Magnolia,该属包含23个种,其中武当木兰(MagnoliasprengeriPamp.,298份)、凹叶木兰(MagnoliasargentianaRehd.et Wils.,212份)和圆叶木兰(Magnoliasinensis(Rehd.EtWils.)Stapf,131份)的数量较多。馆藏腊叶标本中,武当木兰(MagnoliasprengeriPamp)采集地主要集中在四川省,此外采自陕西省和重庆市,采集时间主要在1976年,武当木兰一般在3~4月花朵开放,这些标本中在4月份的采集量最多(见图6)。

图6 标本超过五百份的属统计图

在所有标本中,保存量较多的标本有暗紫贝母、武当木兰、麦冬、凹叶木兰、葛、乌头等,最多的是暗紫贝母(Fritillariaunibracteata,336份)。暗紫贝母是川贝母的基源之一,多生长在四川西南部和青海东南部,花期6月,果期8月;
馆藏的暗紫贝母标本主要采自四川省汶川县,多在1979年采摘,采集月份以7月最多,符合该物种的生长环境和习性。

3.3 药用植物标本分析

药用植物腊叶标本是保存药用植物资源的一种方法,也是药用植物分类工作的物质基础[12]。成都中医药大学中药博物馆内储藏了大量药用植物的腊叶标本,与所在地域的特色药用植物相结合使该馆标本更具地方特色[13]。以《中国植物志》《四川植物志》为依据,确定馆内药用植物的腊叶标本43 616份,隶属于237科1 383属4 279种(包含亚种、变种和变型)。特有的药用植物腊叶标本有川芎(LigusticumchuanxiongHort.,41份)、暗紫贝母(Fritillariaunibracteata,336份)、黄连(CoptischinensisFranch.,103份)、羌活(NotopterygiumincisumTing ex H.T.Chang,95份)、厚朴(MagnoliaofficinalisRehd.et Wils.,90份)、掌叶大黄(RheumpalmatumL.,70份)、川牛膝(CyathulaofficinalisKuan,48份)、丹参(SalviamiltiorrhizaBunge,37份)、冬虫夏草(Cordycepssinensis(Berk.)Sacc.,23份)、红花(CarthamustinctoriusL.,13份)等。

3.4 地理分布分析

3.4.1 按国家统计结果

本文所分析的标本中,国内标本共52 102份,所占比超过99%,馆藏国外标本包括日本、阿尔巴尼亚、缅甸、中非等几个国家和地区。日本有8份,阿尔巴尼亚有7份,中非2份,缅甸仅1份(见图7)。

图7 各国标本数量统计图

3.4.2 国内按省份统计结果

馆藏的国内标本在各省的分布差异较大,标本采自30个省、直辖市、自治区、特别行政区。本馆收集到的腊叶标本大多采自四川,共有47 288份,在四川省的21个市(自治州)均有分布,标本采集较多的地区包括乐山市(7 038份)、凉山彝族自治州(5 910份)、阿坝藏族羌族自治州(5 899份)、成都市(5 534份),代表物种有暗紫贝母(FritillariaunibracteataHsiao et K.C.Hsia)、麦冬(Ophiopogonjaponicus(Linn.f.)Ker-Gawl.)、凹叶木兰(MagnoliasargentianaRehd.et Wils.)、川芎(LigusticumchuanxiongHort.)等,还贮藏有一些一级重点保护植物的标本,如水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu et Cheng)、桫椤(Alsophilaspinulosa(Wall.ex Hook.)R.M.Tryon)等。

省外标本采集量超过100份的地区包括重庆市(1 893份)、云南省(765份)、海南省(470份)、江苏省(287份)、广东省(176份)、广西壮族自治区(172份)、江西省(164份)、贵州省(162份)、辽宁省(128份)、陕西省(126份)。应加强对采集薄弱地区植物标本的采集,使本馆腊叶标本的在地理分布更加多样化(见图8)。

图8 标本量省份统计图

3.5 标本采集时间分析

馆藏标本年代最早的标本是1956年3月采自重庆市南川县石竹科Caryophyllaceae的一份有花无果标本-高山瞿麦(DianthussuperbusL.var.speciosus Reichb.),距今已60多年,依旧保存完整。

馆藏标本的采集高峰期为20世纪70年代,标本采集量高达15 611份,占所有“采集日期”字段有效标本量的40.60%。标本采集工作主要集中在5~9月,共31 432分,占“采集时间”字段有效总数的87.67%;
最多的为7月,数量达8 665份;
而1月和2月采集量最少,总数加起来只有373份(见图9~10)。

3.6 标本重要采集人及鉴定人分析

标本采集量在200份以上的采集人(队)共14组,采集队以四川药源普查大队采集量最多,采集地区集中在四川省。个人则是刘代明采集量最多,采集地多在四川省、重庆市和云南省。(说明:采集人数在两人及以上的当作采集队进行统计。)

图9 各年代标本采集量统计图 图10 各月份标本采集量统计图

标本鉴定数量在200份以上的有12人或组,其中,卢先明鉴定标本数量最多,高达30 535份,占本次分析的标本总数的58.53%。(说明:鉴定人数在两人及以上的当作组进行统计。)表3是标本量在前10位的采集人(队)和鉴定人(组)的具体数据量(见表3)。

表3 重要采集人和鉴定人统计表

3.7 模式标本分析

模式标本(Type Specimen)是新种发布的依据标本,生物物种被发现后如果要发表、命名或者描述生态特征都要和一个标本进行比对,这个标本就被称为模式标本,它对于鉴别植物有重要作用。经统计与分析,馆藏模式标本共224份,隶属于8科9属25种(包含亚种、变种和变型),且全为被子植物。其中标本量最多的种为卷叶黄精PolygonatumstrumulosumD.M.Liu et W.Z.Zeng共96份,是由我校曾万章教授和刘代明副教授共同鉴定并命名的标本。数量仅1份的种有BegoniabonioidesZ.Y.Yan et D.G.Wan、BegoniagulinensisZ.Y.Yan et W.Z.Zeng、BegoniajunlanensisZ.Y.Yan et D.G.Wan、BegoniaomenensisZ.Y.Yan et D.G.Wan、BegoniaxiosanensisZ.Y.Yan、CimicifugaludingensisM.R.Jia X.F.Pu、PipersarmentosumRoxb.、PolygonatumpendulumZ.G.Liu et X.H.Hu 8个种。模式标本的标本状态包括4种,无花有果(21份)、有花无果(133份)、有花有果(16份)、无花无果(54份)。

模式标本的采集时间在1960年到1997年之间,采集量最多的年份为1978年,共采集了82份,包含7种植物;
采集月份多在4月到9月,即多在春季和夏季采摘。标本采集最多的采集人是严铸云(Z.Y.Yan),共采集模式标本37份,均为秋海棠科Begoniaceae秋海棠属Begonia的植物(见图11)。

图11 模式标本各科统计图

3.8 标本采集空缺及采集薄弱区情况分析

3.8.1 标本采集地区空缺及采集薄弱区情况

目前,在采集空间上空缺的省份、直辖市、自治区、特别行政区有青海省、台湾省、天津市、澳门特别行政区。采集份数少于10份的省份、直辖市、自治区、特别行政区如下表,其中香港特别行政区采集的标本只有1份(见表4)。

表4 标本采集薄弱省份

3.8.2 标本采集类群空缺及采集薄弱情况

目前,馆藏腊叶标本中蕨类植物按秦仁昌分类系统分类后发现有29科的标本采集为空白。裸子植物类,各科均有标本,仅1份的科为南洋杉科Araucariaceae。馆内被子植物采集数空缺的科有162个科。标本贮藏量仅1份的种有1 082种。

所有已鉴定标本中,采集量只有1份的科,有水蕹科Aponogetonaceae、南洋杉科Araucariaceae、满江红科Azollaceae、锁阳科Cynomoriaceae、莲叶桐科Hernandiaceae、水鳖科Hydrocharitaceae、灰藓科Hypnaceae、竹芋科Marantaceae、地钱科Marchantiaceae、肉豆蔻科Myristicaceae、球盖蕨科Peranemaceae、悬铃木科Platanaceae、多孔菌科Polyporaceae、丛藓科Pottiaceae。

通过本次对地理分布的分析可知,该馆在中国的青海省、台湾省、天津市、澳门特别行政区等省级地区的标本收藏量为空白,其余有8个省份的标本份数不足10份;
此外,国外采集到的馆藏标本量也非常少,缺乏标本交流往来。

本馆位于植物种类多种多样的四川省,故采集的标本量多来自省内,有47 288份,占总鉴定标本数的90%以上,重庆市的采集量也有1 892份,可见采集多集中在西南地区。接下来的采集交流工作应更集中于标本量较少的国家、省市和地区,这不仅是为了提高腊叶标本在科学研究、文化交流和教学等方面的使用价值,同时也能为植物分类学、群落的演替研究提供依据。

中药博物馆作为传承中医药文化、收藏和管理标本的重要空间,具有其特殊的意义和作用。近年来,由于生态环境的恶化、社会城市化发展加快、人们生活水平的提高等,使得野生药用资源变得越发稀缺,而腊叶标本植物本身所蕴含的价值和标本上的标本信息、鉴定信息能为植物界、医学界寻找新的药用资源提供物种、地区等信息,能为制定各区域药用植物的保护、开发等提供依据,也能为物种的进化提供参考还能通过比较同一物种各年代标本的形态来判断标是否变异[14],所以采集标本的工作应一直进行。

标本数字化可以为植物学研究以及其它研究提供客观、全面和准确的数据,也可避免由于标本的损毁而导致的生境、生态学、地理学等方面信息的丢失。数据分析使各种专业的人员均可按自己的需求索取数据,可大大提高药用植物标本的利用率,并为药用植物标本数据的二次开发提供了基础。

在标本收集、鉴定、制作、养护中,凝聚了无数前辈和同仁的心血和汗水,我们将铭记为本馆的建设和发展作出贡献的各界人士。

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