从分类帐薄到数字时代：邱园活植物收藏数据库建设历史

为加强活植物收藏管理，邱园的植物记录系统（Plant Record System）实现了从手工分类登记账簿到简单索引卡片记录系统的转变。为适应活植物收藏记录计算机化管理需求，卡片记录信息被准确无误地输入至主管政府部门的计算机主机。进入20世纪90年代，邱园成功实现了通过数据库管理，使园艺师能够便捷地录入日常工作中积累的活植物数据信息，开启了数字化管理的新纪元。经过238年的不懈努力，邱园终于迈入数字时代。2019年，邱园毅然选择了“数字革命”，推动活植物收藏记录数据更好地服务于活植物收藏对科学研究、生物多样性保护以及公众参与度的支持提升。这一历史性的进程，不仅见证了活植物收藏物种数量的波动，也昭示了迁地植物物种数量不应成为植物园追求的阶段目标和终极目标。

目前邱园活植物收藏数据库（LivColl）包含了两个园区现存的每一种活植物的记录和历史上所有拥有过的活植物在植物园完整生命周期的信息记录。这些活植物物种被赋予登录号（accessions）。目前邱园活植物收藏数据库包含了约68,490个登录种质的详细资料，每天补充更新。该数据库包含了每个登录的广泛信息，分成 5 大类：

1. 管理数据（Curation data）：植株在植物园里的位置，园艺工作人员的管理记录，以及濒危野生动植物国际贸易公约（CITES）限制事项。

2. 采集数据（Collection data）：该植物的收集（采集）人/捐赠人，在世界上引种采集（发现）的种源地。

3. 栽培数据（Cultivation data）：包括植物的生存状况等信息，为植物园管理者提供更多的常规管理记录。

4. 分类数据（Taxonomic data）：包括异名、常用名等一系列分类学、自然分布范围信息。

5. 科学数据（Scientific data）：包括有关解剖、生化和遗传数据等科学研究分析信息。 

邱园活植物收藏数据库还为工作人员提供一系列的搜索工具和各种条件，便于园艺师维护活植物收藏信息，确保物种的准确性和更新活植物收藏的植物名录。植物记录系统（Plant Record System）反映了邱园历史上的活植物收藏数据：

1768年，栽培3,400种植物。

1849年，栽培2,000多种植物，1000多个品种和杂交品种（据邱园历史资料）

1864年，栽培13,000种植物。

1870年，栽培20,000种植物。

1894年，栽培20,000种植物。

1971-1976年：20,000个分类群（taxa）。

1997年3月24日，邱园活植物登录号76,560号，“死亡”登录号68,977号，分类群32,891个，完全鉴定查证植物28,952种，部分查证植物2,414种，野生来源植物35,206种。

2013年（据2013年邱园年报），活植物登录约69,000号，代表28,000个分类群。

2019年（据邱园活植物收藏发展战略），邱园活植物收藏319科，登录数68,490号，分类群27,267 个（含物种及种下分类单元和品种），物种18,834 种（含物种及种下分类单元）。

1840年以前 详细的植物信息记录并未能保存

在邱园皇家植物园 200 多年的历史中，随着一代代园艺师和植物学家的退休，园内关于栽培植物的宝贵知识也随之流失，因为没有详细的记录，如开花时间、习性和生长速度等。如果回顾一下在现今邱园所在地收到的植物的最早记录，那么记录簿（即分类账簿）中的第一份可靠记录在 1793 年 6 月 8 日。记录中提到了植物，但没有说明是什么植物！当然，当时的邱园还不是一个正式的植物园，对新登录植物的记录也不是有条不紊和可靠的。

1840-1968年 原来的所有植物按年度和批次纳入活植物收藏

1840 年，邱园从皇室管家部（Lord Steward's Department）转隶至英国国家森林和林业办公室（Office of Woods and Forests）。从那时起，邱园成为一个正式的植物园，由国家直接出资。在此，有必要将植物园与纯粹用于娱乐目的的公园/或花园区分开来。休闲花园中的一些植物可能有标签标识，但植物园中的所有单独栽培植物都必须有标签标识，以便管理和收藏。最初，所有进入邱园活植物收藏馆的植物材料，无论其形式如何，都有一个年份和批次编号。这适用于同一批次的一株或数百株植物（这是后来植物园界登录号accession的来源）。直到 1968 年，邱园的每个部门都对其负责的植物进行了简单的卡片式记录；记录的准确性和详细程度实际上取决于管理卡片索引的工作人员。这种记录系统大约从 1843 年开始，一直持续到 1968 年 10 月，具有一定的可靠性。当然，这种方法在记录大批量收到的植物材料时并不十分可靠，尤其是在没有其他方法区分每份材料的情况下。

1968-1983 年

1968 年，邱园决定建立一个永久性的计算机记录系统。对于每种植物，有关其历史、栽培和在植物园中位置的所有已知信息都被转移到一张标准记录卡上，然后在该植物在邱园的整个生命周期中都可以使用该记录卡记录。该系统于 1969 年 1 月正式启动，其中包括现有的植物材料和所有新登录的材料。记录卡的设计使其也可用作位于萨里郡吉尔福德的英格兰和威尔士农业、渔业和食品部中央数据处理中心的 ICL 1900 主机的输入表。当时，邱园还没有用于保存记录的计算机。这个系统虽然运行缓慢，但至少第一次系统地记录了植物收藏信息。卡片最初由人工填写，然后在邱园打字，再由数据处理人员在吉尔福德输入。每个科室保存一套卡片，一套主卡片保存在植物记录组（Plant Records Unit），主计算机记录保存在吉尔福德。要完成所有这些工作，需要设立一个植物记录组，每个科室配备一名记录助理，由一名主管负责日常监督，一名科学干事全面负责该组的工作。为了实现这一目标，需要招聘记录助理，而不是园艺师，因此没有为这项任务提供额外的工作人员。直到 1975 年，才对所有部门进行了库存检查，并最终更新了没有登录号的材料。之后，我们第一次能够快速（至少在当时被认为是快速！）回答收藏管理人员提出的问题。一个发送到吉尔福德的简单问题，例如：我们有多少 鸢尾属（Iris L.）的物种/栽培品种记录？由于邱园和吉尔福德之间没有计算机连接，我们可能需要六周时间才能收到回复的打印件！这种记录系统一直持续到 1985 年 3 月。

1983-1990 年

1983 年 1 月，在邱园购买并安装了第一台微型 PRIME 计算机，最初有 19 台终端，到年底终端增加到 70 台。当时决定使用名为 STATUS 的软件（由 AERE Harwell 开发的功能强大的文本检索软件包，供英国政府部门使用），将邱园记录组主卡上的所有记录以及吉尔福德 MAFF 的信息转移到邱园的 PRIME 计算机上。这项工作于 1985 年 1 月至 3 月期间完成，由承包商负责数据输入。

1985 年 4 月 1 日，开始由邱园的记录组直接输入所有新登录的数据、更新更改的数据、科室之间的转移数据、通过各种方式注销的数据（“Deads”）以及核查数据。所有这些工作都由各部门单位的园艺人员在特定的表格上进行。这些单子随后被送到植物记录组，由记录助理进行处理。到 1990 年 1 月，随着更新、更快的软件/硬件的出现，显然必须改变工作方式。在接下来的两年里，邱园成立了一个活植物收藏数据LCD工作小组，该小组与计算机科密切合作，对邱园的工作方法进行了全面评估，并对邱园在植物记录系统中执行的所有操作提出了质疑。邱园的主要目标是建立一个最低级别的园艺师也能操作的计算机化记录系统，不需要懂得任何特殊的计算机代码/语言，而且培训也很容易。此外，记录、注销、转让、准备植物鉴定凭证材料等日常常见工作以及其他收藏管理工作应由直接与植物打交道的园艺师完成。而更重要的数据录入工作，包括新登录植物、标本馆植物学家的核查处理、编辑和更新旧数据以及录入缺失的原始采集数据，则由植物记录组的工作人员负责。

1992-1993 年

经过大量的讨论和测试，1992 年 4 月 1 日安装了一个新的菜单驱动系统，使用的软件叫 PACE，这是一个使用菜单和功能键的关系系统。该系统还可以让那些需要向数据库提出菜单系统中没有的更复杂问题的工作人员学习一种相对容易掌握的高级查询系统。起初，园艺工作人员花了几个月的时间才接受这一系统，即他们现在负责日常更新其科室/单位的记录，记录助理不再为他们做这项工作。相反，记录助理则担心不再需要他们。这种情况过了一段时间才得到缓解。在此期间，邱园与建筑和维护部一起对整个植物园进行了数字化测绘定位，但不包括生长在大型陈列室和幕后苗圃中的植物和草本植物。这使得我们能够精确绘制所有树木的定位分布图，并在植物园中种植了大部分新的灌木。最初绘制所有树木分布图的主要工作由承包商完成。在绘制地图的过程中，邱园记录了每棵树的分布情况，以及是常绿树、落叶树还是针叶树。所有这些信息都可以通过一台名为 GRIDPAD 的特殊重型笔记本电脑加载，该电脑带有 “笔式”控制功能。现在，在植物园种植树木或灌木时，可以使用笔记本电脑在现场记录其位置、种植日期和其他数据。然后，通过连接到植物园的本地个人电脑，这些信息就会被下载到主数据库中。

1994-1997 年

在 1994/1996 年期间，邱园现有的许多终端被视为过时，都被个人电脑所取代。此外，还购买了更多的计算机供整个植物园使用。由于所有这些计算机都在Window运行 ，因此有可能为活植物收藏数据库设计一个 Window 界面。1995 年秋季，活植物收藏数据 高级主管向工作人员展示了 Window 操作系统的外观，以及在不改变数据集的情况下改用这种数据库操作方式的优缺点。1996 年初，成立了一个由现有系统的高级用户组成的工作小组。该小组与一名计算机工作人员一起，利用 Microsoft Visual Basic 和 Universe Objects 开发了一种在视窗上运行的客户/服务器结构。这个新系统的主要任务将围绕大多数园艺工作人员在数据库中的日常工作。该系统将于 1997 年 6 月 1 日投入使用，其余的工作将在 6 月以后为植物记录组进行。这就是数字时代植物记录数据库的现状。重要的是要记住，活植物收藏信息 数据库主要用于收藏的管理和策展。

结语

    目前各大洲植物园活植物收藏比例（下图b）显示，欧洲、北美和亚洲温带植物园活植物数据占全球植物园活植物数据的主流。植物园保护国际组织（BGCI）维护的 2,991 个植物园和相关机构的全球数据库。至2015 年 11 月，PlantSearch 数据库中又增加了 10%的收藏记录（分类群记录增加了 20%），这些记录主要来自中国、墨西哥和巴西。重新分析表明，植物园收藏中有 107,340 个已接受的物种，占维管植物物种的 31%（WCVP，2020 年）。与 BGCI 受威胁植物数据库 ThreatSearch数据库相比，35% 的已知受威胁物种在PlantSearch 中有所体现。

    植物园的物种多样性具有纬度偏向性，在温带纬度地区有所增加。Mounce 等人（2017 年）指出，植物园网络中 93% 的物种都保存在北温带的迁地保护机构中。热带物种的代表性较低，这表明温带物种在植物园网络中的栽培概率为 60%，而热带物种的栽培概率仅为 25%。植物园收藏的植物还存在系统发育偏差;在这些活植物收藏中，苔藓植物和几个维管植物谱系的植物在活植物收藏中没有代表性植物。

图2 自 

Paton, A., Antonelli, A., Carine, M., Forzza, R. C., Davies, N., Demissew, S., . . . Dickie, J. (2020). Plant and fungal collections: Current status, future perspectives. Plants People Planet, 2(5), 499-514.