【内容提要】
生物多样性研究领域的共识是,数不胜数的物种在被发现和科学描述之前已面临灭绝危机,但许多物种丰富区域研究却尚未充分,加速植物多样性野外探索尤为迫切。当前大多数植物标本采集倾向于专注特定类群,也存在研究和保护目的性偏离的倾向,限制了植物多样性的探索、认知与保护,亟需探索解决目前困境的有效方法。浙江农林大学吴仁武等回顾了《中国——园林之母》的作者威尔逊(Ernest Henry Wilson)在中国五次大规模采集植物标本。研究整理了19,218份可获取的标本记录,涉及11,884个采集号,分析了所采集物种、收藏性质,复原了威尔逊四次探索路线。研究显示,威尔逊的标本采集自7个省份或直辖市的28个地级市和38个县级区域,涵盖200科、1046属、3794种以及342个亚种,分别约占中国植物科、属、种和亚种的41%、22%、10%和5%。研究显示,目前仍需强调物种发现与保护、记录生态信息、理解区域植物类群以及开发景观应用效果。作者强烈主张在物种丰富的区域扩展标本采集,建议强化专业采集人员、多方合作,并严格野外调查标准化。
1. 引言
先前关于威尔逊五次中国之旅标本采集的研究存在模糊性,如缺乏全面的采集数量调查、物种定量统计以及直观的统计图表展示。浙江农林大学最近的研究聚焦于威尔逊在中国的采集活动,旨在全面清查其标本记录、统计分类物种,并追溯其采集路线,以总结其方法优势和成功因素。威尔逊作为19世纪末20世纪初自然探索领域的著名人物,其采集工作对全球植物多样性和文化传播做出了重要贡献。20世纪的野外考察对植物学和生物多样性探索具有显著影响,但当前植物学家的研究焦点导致标本收集数量减少,忽视了植物多样性和物种间关系。植物探索面临诸多挑战,包括栖息地丧失和技术限制,需要恢复自然历史收藏方法以全面探索植物多样性。
2. 主要研究结果
研究分析了18,853份植物标本,覆盖了中国植物科总数的41%。标本数量按科分为三个等级,其中第三组(超过1000份)包括3个科,蔷薇科、松科和杜鹃花科标本数量最多。第三组中,杜鹃花属(Rhododendron)标本数量最多,占83%。威尔逊收藏中19个科仅含单一属植物,豆科属数最多,达74属。其他属数较多的科包括菊科、蔷薇科、唇形科、兰科、茜草科、毛茛科和夹竹桃科。
威尔逊在1899年至1918年间五次来华采集植物标本,分别代表维奇苗圃和阿诺德树木园。1900年至1905年,威尔逊主要为商业目的收集观赏植物;1907年至1911年及1918年,他为阿诺德树木园进行自然历史采集(NHC)。威尔逊在湖北和四川的采集工作为阿诺德树木园新增了10科41属378种植物。商业采集主要集中在春季和夏季,而自然历史收藏的采集在春、夏、秋季之间保持平衡,且数量是商业采集的两到三倍。商业采集和自然历史收藏的标本数量及物种分布存在显著差异,自然历史收藏更注重针叶树种的采集。
在商业采集的物种中,数量居前五位的物种依次为光亮山矾(Symplocos lucida, 22份)、川西樱桃(Prunus trichostoma, 20份)、亮叶桦(Betula luminifera, 14份)、猴樟(Cinnamomum bodinieri, 14份)和暖木(Meliosma veitchiorum, 14份)。春季商业采集的代表性物种包括光亮山矾和川西樱桃,而秋季则以紫果冷杉(Abies recurvata)和獐牙菜(Swertia bimaculata)为代表。
NHC标本采集中,数量居前五位的物种依次为马尾松(Pinus massoniana, 107份)、高山松(Pinus densata, 96份)、麦吊云杉(Picea brachytyla, 63份)、云杉(Picea asperata, 62份)和川西樱桃(61份),青榨槭(Acer davidii, 56份)。春季NHC标本采集的代表性物种包括华中樱桃(Prunus conradinae)和微毛樱桃(Prunus clarofolia),秋季则以马尾松和高山松为代表。
通过审视标本记录和相关文献资料,作者确定了1899年至1911年间威尔逊在中国的考察路线(Reichard和White,2001),并依时间顺序绘制了四张收集路线图。这些路线涵盖了7个省份或直辖市的28个地级市和38个县级区域。
3. 威尔逊成功探索的关键因素
经过对威尔逊在中国进行植物标本采集活动的全面回顾,作者归纳出几个关键因素共同推动威尔逊取得成功。首先是威尔逊的植物学专业素养。威尔逊是一位经验丰富的植物学家,曾在伯明翰植物园和邱园等知名机构工作。他在植物学实践中培养了识别众多植物物种的能力,能够收集并详细记录数千种植物物种。他成功地定位并收集了罕见的豆科植物红豆树(Ormosia hosiei),尽管因木材采伐而数量稀少,且威尔逊对红豆树不熟悉,但他还是成功地识别并记录了这种中国本地植物。
长期规划与无畏精神。威尔逊在每次探索前都进行了详尽的规划,包括行程、登陆点、采集区域等。他五次访问中国,每次都采取不同的路线深入国家腹地。威尔逊在前三次探险中沿长江抵达宜宾,第四次则通过开县至巴中进入成都。他还探索了未知地区,创造了新的旅行路线以进入植物资源丰富的区域,是第一个探索九寨沟-黄龙世界自然遗产地植物多样性的采集者。
合作研究。威尔逊与其他国家的植物猎人以及当地居民紧密合作,共同收集和鉴定植物标本。中国丰富的物种吸引了众多采集者,他们为不同国家的组织工作。威尔逊与美国植物学家弗兰克·迈耶和爱尔兰植物学家奥古斯丁·亨利合作,亨利为他提供了关于珙桐收集的建议和地点。当地居民是不可或缺的合作伙伴,他们比威尔逊更了解中国的地形、气候和当地习俗。当地居民作为重要合作伙伴,帮助威尔逊在避免不必要的冲突和提供通往目的地的便捷舒适路线方面发挥了重要作用。
完成了珍贵的实地考察并记录了第一手观察资料。威尔逊的探索活动包括了对植物种类在其自然栖息地进行广泛的实地考察和第一手观察,涉及对多种植物种类的广泛研究和观察,威尔逊的发现包括珙桐、全缘叶绿绒蒿和台湾杉等植物。这项成功和突破,均归功于威尔逊在野外的持续探索。在探索发现植物之旅,持续拍摄自然环境照片,详细记录形态学等全面信息,众多原始照片和采集记录对物种摄影研究具有重要价值。
结语
鉴于植物灭绝的紧迫性以及研究物种丰富区域的必要性,对植物多样性探索方法的重新审视显得尤为关键。本研究重新审视了威尔逊在中国进行的五次植物收集的成功案例,通过分析威尔逊采集的19,218份标本,强调了自然历史标本收集在植物多样性研究中的优势。在生物多样性丰富的区域加强植物多样性研究,扩大采集者队伍,包括专业植物学家和业余爱好者。提升对稀有及濒危物种野外定位的效率,强调国际合作和跨学科团队协作的重要性。全面的野外调查对物种资源保护与发现至关重要,需克服资源保护不足、技术限制和地形复杂性等挑战。增加投资推进植物标本馆数字化进程,以促进全球范围内便捷高效地获取数据。
延伸阅读:
Wu R, Zou Y, Liao S, Shi K, Nan X, Yan H, . . . Bao Z (2024) Shall we promote natural history collection today?—Answered by reviewing Ernest Henry Wilson’s plant collection process in China. Science of The Total Environment, 915, 170179.
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