梵凈山植物學(xué)野外實(shí)習(xí)基地建設(shè)探討

曹威 胡國雄 王曉宇 趙財(cái) 關(guān)萍

[摘 要] “植物學(xué)”是高校針對(duì)生物科學(xué)類、農(nóng)科類和林學(xué)類專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課程，植物學(xué)野外實(shí)習(xí)則是植物學(xué)理論教學(xué)的繼續(xù)與擴(kuò)展，通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐的融會(huì)貫通，可為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。以貴州大學(xué)在梵凈山開展的植物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)為例，從實(shí)習(xí)基地優(yōu)勢(shì)分析、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)效果等方面探討了貴州大學(xué)在梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植物實(shí)習(xí)基地取得的成績和存在的問題，并對(duì)存在的問題提出了相應(yīng)的解決辦法。可為相關(guān)高校植物學(xué)野外實(shí)習(xí)提供參考。

[關(guān)鍵詞] 植物學(xué);野外實(shí)習(xí);梵凈山

[基金項(xiàng)目] 2013年度貴州大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JG2013022）;2020年度貴州大學(xué)引進(jìn)人才科研項(xiàng)目（貴大人基合字〔2020〕09號(hào)）;貴州大學(xué)生物科學(xué)國家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目

[作者簡介] 曹 威（1990—），男，貴州六盤水人，博士，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院講師，主要從事苔蘚植物學(xué)研究;關(guān) 萍（1962—），女，貴州安順人，博士，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授（通信作者），主要從事植物學(xué)理論及教學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）18-0013-04 [收稿日期] 2021-09-06

“植物學(xué)”是高校生物科學(xué)類（生物科學(xué)、生物技術(shù)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)）、農(nóng)科類（農(nóng)學(xué)、植物保護(hù)、園藝等專業(yè)）和林學(xué)類（林學(xué)、水土保持、園林等專業(yè)）開設(shè)的一門基礎(chǔ)專業(yè)必修課程。植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是植物學(xué)理論教學(xué)的繼續(xù)與擴(kuò)展，通過實(shí)習(xí)，可以鞏固和強(qiáng)化植物學(xué)理論知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，把理論和實(shí)踐結(jié)合起來。梵凈山動(dòng)植物種類豐富、植被類型多樣、植被垂直帶譜明顯，是植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的理想場(chǎng)所。2006年起，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院將梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)作為生物科學(xué)類學(xué)生的野外實(shí)習(xí)基地。本文就在梵凈山植物學(xué)野外實(shí)習(xí)過程中取得的成績和存在的問題進(jìn)行探討。

一、梵凈山作為植物學(xué)野外實(shí)習(xí)基地的優(yōu)勢(shì)

梵凈山位于貴州省銅仁市印江、江口、松桃三縣交界處，最高峰鳳凰山海拔2572米。梵凈山原始生態(tài)保存完好，1978年建立省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，1986年晉升為國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，同年加入聯(lián)合國教科文組織“人與生物圈”保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò);2018年7月入選世界遺產(chǎn)名錄，同年被評(píng)為國家5A級(jí)旅游景區(qū)。梵凈山良好的自然環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施為植物學(xué)野外實(shí)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（一）自然環(huán)境優(yōu)越

梵凈山山體龐大，地勢(shì)隆起顯著，垂直高差達(dá)2000米。其是烏江和沅江水系的分水嶺，水系呈典型的放射狀。梵凈山屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫介于5.0℃～17.0℃，相差達(dá)12℃之多，氣溫隨地勢(shì)增高而降低。年降水量介于1100mm～2600mm之間，年均相對(duì)濕度80%以上，年無霜期270～278天，年日照時(shí)數(shù)900～1170小時(shí)。梵凈山氣候溫和，光能充足，雨量充沛，無嚴(yán)寒酷暑。

（二）生物多樣性豐富

梵凈山目前分布有動(dòng)植物種類6000余種[1]，其中植物種類3500余種，包括苔蘚植物74科223屬657種（含種下分類單元，下同）[2]、蕨類植物45科107屬337種[3]，種子植物163科843屬2584種[4]。其中黔金絲猴等國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物19種，珙桐等國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物17種[1]。

（三）基礎(chǔ)設(shè)施較好

梵凈山周圍交通較為便利，且擁有一條近160公里的環(huán)山公路。梵凈山管理局先后建設(shè)了梵凈山生態(tài)植物園、梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)試驗(yàn)場(chǎng)、梵凈山國際會(huì)議中心、梵凈山生物多樣性展示中心、梵凈山生物廊道等基礎(chǔ)設(shè)施。梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)已成為集教學(xué)、科研、旅游等協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合性自然保護(hù)區(qū)。

（四）研究成果豐富

梵凈山具有豐富的植物多樣性和典型的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，是不可多得的“天然植物園”。近年來，梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局與貴州大學(xué)合作出版了《梵凈山蕨類植物》《梵凈山苔蘚》《梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)常見草本種子植物圖鑒》等多部植物學(xué)專著。這些成果的出版為學(xué)生實(shí)習(xí)提供了豐富的參考資料。

二、實(shí)習(xí)基地建設(shè)及實(shí)習(xí)效果

從2006年開始，貴州大學(xué)與梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局合作，將梵凈山設(shè)立為貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物類專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)基地。經(jīng)過多年的實(shí)踐，梵凈山成為貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物類專業(yè)學(xué)生固定的實(shí)習(xí)基地，截至目前已接待2000余名貴州大學(xué)學(xué)生在該地開展植物學(xué)實(shí)習(xí)。

（一）實(shí)習(xí)時(shí)間及實(shí)習(xí)線路

實(shí)習(xí)安排在每學(xué)年的第二學(xué)期期末。因每年暑期是梵凈山的旅游旺季，為了取得良好的實(shí)習(xí)效果和合理使用實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)，梵凈山植物學(xué)野外實(shí)習(xí)安排在周一至周五進(jìn)行。經(jīng)過多年實(shí)踐，選擇了7條實(shí)習(xí)路線，4條位于保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)，3條位于保護(hù)區(qū)外，具體線路如下。

線路1：盤溪河口—梵凈山生態(tài)植物園，長2公里，實(shí)驗(yàn)區(qū)，人為干擾較少，周邊植被較好。

線路2：棉絮嶺—老金頂—蘑菇石—紅云金頂，長6公里，實(shí)驗(yàn)區(qū)，植物多樣性豐富，海拔高差較小。

線路3：紅云金頂—索道上站—魚坳，為備選線路，長8公里，實(shí)驗(yàn)區(qū)，為線路4的反方向。

線路4：魚坳—蘑菇石—老金頂—紅云金頂，長8公里，實(shí)驗(yàn)區(qū)，人為干擾較少，可見不同植被帶，植物種類非常豐富。

線路5：寨沙—馬馬村—馬馬溝，長5公里，保護(hù)區(qū)外，人為干擾較為嚴(yán)重，大部分區(qū)域?yàn)檗r(nóng)田，部分區(qū)域?yàn)榇紊脖弧?/p>

線路6：明牙池—?jiǎng)P文村，長4公里，保護(hù)區(qū)外人為干擾較大，但溝谷狹窄，濕度大，兩側(cè)崖壁植物種類豐富。

線路7：寨沙—太平河沿岸，長4公里，人為破壞大，植被匱乏，以常見種類和雜草為主。

（二）實(shí)習(xí)過程

1.實(shí)習(xí)形式。實(shí)習(xí)按小組進(jìn)行，每組5～6名成員，各小組組長1名。1人采集記錄，1人拍照，1～2人采集標(biāo)本，1人掛采集簽，可根據(jù)自身情況及不同實(shí)習(xí)線路靈活變動(dòng)。指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生沿指定實(shí)習(xí)線路行進(jìn)，講解代表植物的典型識(shí)別特征，指導(dǎo)學(xué)生采集標(biāo)本等，同時(shí)維持秩序并保證學(xué)生安全。每天野外工作完成后，教師在駐地現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生使用植物志及其他資料鑒定并壓制標(biāo)本，及時(shí)解答學(xué)生提出的問題。

2.實(shí)習(xí)進(jìn)程。2006年至2009年：第一天，從貴陽出發(fā)到梵凈山旅游景區(qū)的西線——護(hù)國寺。第二天，沿線路2實(shí)習(xí)，有條件的學(xué)生盡量拍照記錄，包括植物以及自然景觀;線路2結(jié)束后可選擇線路3，沿梵凈山景區(qū)東線旅游步道往下走，也可自費(fèi)乘坐纜車下山至魚坳，當(dāng)晚駐地在寨沙侗寨。第三天，選擇線路5，沿馬馬溝實(shí)習(xí)，下午現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生使用植物志等資料鑒定標(biāo)本，演示壓制標(biāo)本的方法。第四天，上午選擇線路1沿盤溪河實(shí)習(xí)，下午選擇線路7沿太平河沿岸實(shí)習(xí)。第五天，實(shí)習(xí)總結(jié)后乘車返回貴陽。

2010年至今：第一天，從貴陽出發(fā)到寨沙，下午邀請(qǐng)保護(hù)區(qū)管理局相關(guān)人員向?qū)W生介紹梵凈山概況和實(shí)習(xí)過程中的注意事項(xiàng)，地點(diǎn)選擇在梵凈山國際會(huì)議中心，結(jié)束后沿線路1實(shí)習(xí)，晚上指導(dǎo)教師指導(dǎo)標(biāo)本鑒定和壓制。第二天，選擇線路5，沿馬馬溝實(shí)習(xí)，重點(diǎn)講解人為干擾較為嚴(yán)重的環(huán)境中的常見植物種類，或者選擇線路6，沿明牙池實(shí)習(xí)，下午現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生使用植物志等資料鑒定標(biāo)本。第三天，選擇線路4，從魚坳徒步至梵凈山山頂，教師沿途講解植物種類和梵凈山垂直帶譜中的各種植被類型，整個(gè)過程學(xué)生可拍攝植物照片;體力較好的學(xué)生可繼續(xù)選擇線路3下山。第四天，選擇線路7，下午學(xué)生自行鑒定標(biāo)本，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)答疑。第五天，上午實(shí)習(xí)總結(jié)，下午乘車返回貴陽。

3.實(shí)習(xí)內(nèi)容。標(biāo)本采集：標(biāo)本采集主要集中在線路5至路線7，每個(gè)實(shí)習(xí)小組采集150種以上植物的標(biāo)本，且每種植物的標(biāo)本采集2～3份，以種子植物為主，可酌情采集蕨類和苔蘚植物。對(duì)于木本植物（包括喬木、灌木、木質(zhì)藤本等）選取長勢(shì)良好，帶葉和花（或果）的枝條，用枝剪剪取大小合適的一段（大小控制在40×25cm以內(nèi)，以適合臺(tái)紙的長度和寬度），標(biāo)本上最好帶有一段二年生的枝條;草本植物較高大者采集方法與木本植物相同，必要時(shí)還需采集它的地下部分以幫助鑒定，較小者則盡量采集全株，且需要采集數(shù)珠作為1份標(biāo)本;蕨類植物采集具成熟孢子囊群的植株;苔蘚植物的采集則需要采集居群，一般將生長基質(zhì)一起采集，標(biāo)本面積不宜超過10×10cm。

觀察記錄：仔細(xì)觀察、測(cè)量植物的地理信息（包括地形、海拔、經(jīng)緯度、坡向、小生境等）、性狀、物候期、各部分形態(tài)（葉、花、果等），重點(diǎn)記錄植物的地理信息和標(biāo)本干燥后不易觀察的性狀，給每份標(biāo)本編號(hào)，編號(hào)從1開始連續(xù)編號(hào)，同一植株上采集的標(biāo)本編號(hào)相同，掛采集標(biāo)簽時(shí)，注明采集號(hào)（與記錄本上一致）、采集日期和采集人。另外，為方便定位、記錄，可利用GPS儀等儀器或“兩步路戶外助手”等軟件作為輔助。

圖像采集：由于實(shí)習(xí)路線1至路線4位于梵凈山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，禁止采集標(biāo)本，但這些路線所經(jīng)過的區(qū)域有原始森林，植物多樣性豐富，不乏珍稀瀕危植物，有必要通過拍攝植物照片的方式獲取更多的植物信息。利用相機(jī)或手機(jī)對(duì)實(shí)習(xí)線路中遇到的植物進(jìn)行拍攝，對(duì)植株或群落，以及葉、花、果進(jìn)行拍攝，拍清植物的分枝方式、葉片正反面、花序（果序）類型、花萼、花瓣等部位，同時(shí)做好記錄。

標(biāo)本鑒定：標(biāo)本鑒定和壓制選擇在晚飯后進(jìn)行。利用檢索表、植物志、梵凈山研究系列叢書等資料，并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源（如中國植物志、貴州植物志電子版及中國植物圖像庫等），先進(jìn)行科、屬的鑒別，再查詢物種。對(duì)于疑難標(biāo)本，可詢問指導(dǎo)教師其所屬的科、屬，再進(jìn)行物種的鑒定，或者適度利用“花伴侶”“形色”等植物識(shí)別軟件。鑒定出結(jié)果后，仔細(xì)核對(duì)特征描述，不斷熟悉每一種植物所屬的科、屬的識(shí)別特征。

標(biāo)本壓制和干燥：在標(biāo)本夾壓板上首先放置4～5張吸水紙，將鑒定過的標(biāo)本修剪到適合的大小，然后放到吸水紙上，保證約三分之一的葉片背面朝上，整個(gè)標(biāo)本盡量平展，一般每張吸水紙上只放一份標(biāo)本，較小的標(biāo)本則可適當(dāng)增加但不相互覆蓋，然后蓋上1張吸水紙，對(duì)較大、含水量較高的標(biāo)本需適度增加吸水紙，對(duì)于較厚的果實(shí)或者塊根、塊莖等，可用枝剪將其剖開，同時(shí)保證標(biāo)本夾的整個(gè)臺(tái)面平整。所有標(biāo)本壓制完之后，將標(biāo)本夾捆扎好。為了使標(biāo)本更快地干燥，需每天換1～2次吸水紙，對(duì)含水量較高的標(biāo)本則換紙更勤些，換紙8～10次后，可隔天換一次，直至標(biāo)本完全干燥為止。

標(biāo)本制作：標(biāo)本制作安排在學(xué)校植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。佩戴好橡膠手套和口罩，將5克氯化汞粉末溶于1000毫升的75%酒精中，然后將溶液倒入搪瓷盤，將干燥整潔的標(biāo)本完全沒于氯化汞溶液中，再用刷子刷洗標(biāo)本表面，5分鐘后取出標(biāo)本置于吸水紙上晾干。將消毒并干燥之后的標(biāo)本，平鋪在臺(tái)紙中間，然后進(jìn)行固定：較細(xì)的枝條及葉片，可用適量膠水固定;比較粗大的枝條，需用針線將其進(jìn)行固定。固定完成后，將采集記錄標(biāo)簽貼在臺(tái)紙的左上角，定名標(biāo)簽貼在臺(tái)紙的右下角。制作完成的標(biāo)本上交任課教師，一方面作為實(shí)習(xí)成績判定的依據(jù)之一，另一方面對(duì)于制作比較精細(xì)的標(biāo)本，通過學(xué)科組教師最終定名后，保藏至“貴州大學(xué)自然博物館植物標(biāo)本室（GACP）”，作為后期教學(xué)和科研的材料。

4.實(shí)習(xí)考核方式。個(gè)人考核成績包括實(shí)習(xí)報(bào)告（每個(gè)小組完成1份，包括植物名錄、植物照片、實(shí)習(xí)總結(jié)等）、臘葉標(biāo)本制作（每人上交2份臘葉標(biāo)本，根據(jù)鑒定和標(biāo)本制作的準(zhǔn)確性給分），按照不同的權(quán)重計(jì)算個(gè)人實(shí)習(xí)成績。

三、實(shí)習(xí)過程中存在的問題及解決辦法

不科學(xué)的野外實(shí)習(xí)會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境造成不同程度的影響[5，6]。作為高校學(xué)生的野外實(shí)習(xí)基地，如果實(shí)習(xí)隊(duì)伍都在同一地點(diǎn)大規(guī)模采集標(biāo)本，可能會(huì)造成當(dāng)?shù)啬承┱湎l危植物數(shù)量的減少甚至消失。此外，在景區(qū)采集標(biāo)本還會(huì)給周圍的游客造成不良的示范效應(yīng)，進(jìn)一步加劇旅游路線周圍環(huán)境的破壞。針對(duì)自然保護(hù)和實(shí)習(xí)采集之間的矛盾，在近幾年的實(shí)習(xí)過程中，指導(dǎo)教師加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的教育，明確要求學(xué)生在實(shí)習(xí)線路1至路線4嚴(yán)禁采集標(biāo)本，主要以拍攝照片的形式記錄植物種類。標(biāo)本采集主要安排在實(shí)習(xí)線路5至路線7，這幾條實(shí)習(xí)線路位于保護(hù)區(qū)外，受人為干擾較為嚴(yán)重，為一些常見的廣布種，標(biāo)本的采集不會(huì)對(duì)這些區(qū)域植物群落的生存造成威脅。

近年來，以手機(jī)App為載體的植物識(shí)別軟件在高校野外實(shí)習(xí)教學(xué)中起著輔助作用，比如協(xié)助教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，提高實(shí)習(xí)效率;幫助植物采集分類等，但這些識(shí)別軟件也存在很多問題[7]。近幾年的實(shí)習(xí)過程中，我們也發(fā)現(xiàn)學(xué)生過度依賴這些軟件，導(dǎo)致實(shí)習(xí)效果不如從前，尤其提交的植物名錄錯(cuò)誤率較高。針對(duì)這類問題，指導(dǎo)教師應(yīng)該給學(xué)生強(qiáng)調(diào)這些植物識(shí)別類App只能作為輔助工具，在對(duì)植物進(jìn)行識(shí)別和鑒定的過程中，首先參考的還是植物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)及專業(yè)的植物學(xué)工具書，這樣方能正確掌握植物學(xué)實(shí)習(xí)的相關(guān)技能。

另外，學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的很多操作，比如標(biāo)本采集、標(biāo)本壓制等都不夠規(guī)范。針對(duì)這類問題，應(yīng)當(dāng)在實(shí)習(xí)前加強(qiáng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)和指導(dǎo)，同時(shí)向?qū)W生推薦網(wǎng)絡(luò)上植物學(xué)實(shí)習(xí)的相關(guān)資料，并敦促學(xué)生做好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備。申報(bào)相關(guān)項(xiàng)目，建立自己的植物學(xué)實(shí)習(xí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生更加直觀地掌握整個(gè)植物學(xué)實(shí)習(xí)過程，從而為實(shí)習(xí)做好充分準(zhǔn)備并提升實(shí)習(xí)效果。

結(jié)語

植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是“植物學(xué)”教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過實(shí)習(xí)，學(xué)生可以近距離接觸自然，認(rèn)識(shí)自然界中的植物多樣性，可培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、保護(hù)生態(tài)的意識(shí)。此外，通過野外實(shí)習(xí)，學(xué)生不僅能掌握基本的科研方法，也能提高動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)吃苦耐勞的精神。

梵凈山作為貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教學(xué)科研綜合實(shí)習(xí)基地和山地植物資源保護(hù)與種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室野外研究基地，為貴州大學(xué)植物學(xué)野外實(shí)習(xí)提供了極大的便利。同時(shí)，梵凈山得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件和豐富的動(dòng)植物資源，使得自2006年以來，我院組織的植物學(xué)野外實(shí)習(xí)取得了良好的效果。但是，由于從貴州大學(xué)到梵凈山路途較為遙遠(yuǎn)，且每年的實(shí)習(xí)安排時(shí)段與梵凈山的旅游旺季相重疊，加之學(xué)生人數(shù)眾多，導(dǎo)致實(shí)習(xí)成本較高，從而縮短了學(xué)生野外實(shí)習(xí)的時(shí)間，今后應(yīng)努力爭(zhēng)取更多的經(jīng)費(fèi)支持。

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Exploration on the Construction of Field Practice Base of Botany in Fanjingshan

CAO Wei， HU Guo-xiong， WANG Xiao-yu， ZHAO Cai， GUAN Ping

（College of Life Sciences， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： Botany is a basic compulsory course for students majoring in biological science， agriculture and forestry in colleges and universities. The field practice is the continuation and expansion of the teaching of botanical theory. Through the integration of theoretical study and practice， it can lay a foundation for the subsequent study of relevant professional courses. Taking the botany field practice of Guizhou University in Fanjingshan as an example， this paper discusses the achievements and existing problems of the botany practice base of Guizhou University in Fanjingshan National Nature Reserve from the aspects of advantage analysis， construction of practice base and practical effect， and puts forward corresponding solutions to the existing problems， which can provide reference for the field practice of botany in relevant colleges and universities.

Key words： Botany; field practice; Fanjingshan