自然科技资源的管理、共享和应用研究——以中国数字植物标本馆为例

生物标本资源作为典型的自然科技资源，其成果和经验对促进整个自然科技资源的有效利用和开发都有着较好的参考和借鉴作用。依托中国数字植物标本馆（CVH）的发展历程和现状，就标本数据资源管理、共享和应用3个方面进行了深入说明，总结了项目运行中取得成果和遇到的问题，并针对相关问题进行了讨论，提出了建议方案，为下一步的平台建设提供参考。

21世纪植物标本馆的发展方向——数字植物标本馆

笔者认为21世纪植物标本馆的发展方向是数字植物标本馆。数字植物标本馆是将各种原植物形态特征转化成数字化信息并存储起来以计算机技术进入标本馆并提供有效服务,而且能在网络化的环境中被本地和远程用户存取。数字植物标本馆的特点是:收藏数字化、操作电脑化、传递网络化、资源共享化。数字植物标本馆的模式是一个开放式的硬件和软件的集成平台,通过数码摄像机和数码像机把植物的各种特征数字化并通过计算机和植物标本的集成在网上服务。利用计算机图像处理软件和多媒体以及存储技术,对原始的植物标本图像等进行处理。并就数字植物标本馆存在着保存和网络安全问题进行了讨论。

PVH:省级数字植物标本馆平台的开发与应用

为了满足地区性植物资源调查与研究的需要,国家标本资源共享平台(简称NSII)提出了省级数字植物标本馆(Provincial Virtual Herbarium,简称PVH)工作计划,即在NSII省级物种名录和标本信息的基础上,汇集各省专家积累的文献、野外彩色图像等资源,形成各省比较完善的植物名录,每个物种确保有对应的标本照片、野外照片、县级分布点等信息,最终完成各省省级植物标本馆的在线数据库建设。通过组建在线专家社区,实现数据库的高效应用,并提供在线植物志编辑、活植物图库管理、凭证标本审核等e-Science工具集,专家可以在线创建和管理数据,对植物数据查缺补漏的同时,审核NSII已有的各省的标本信息,提高标本数据质量。

基于“CVH”的福建国家重点保护野生植物研究

在查阅"中国数字植物标本馆(CVH)"的基础上,以《Flora of China》、《中国植物志》、《福建植物志》和《国家重点保护野生植物名录(第一批)》为依据进行比较研究,结合近年来有关专家、学者对福建国家重点保护植物实地调查所取得的成果,对2012年公布的《福建国家重点保护野生植物名录》50种进行增补,并对部分种类的中名或拉丁学名进行修订或提出归并建议。研究显示:补充、完善后的福建国家重点保护野生植物共有60种,其中国家Ⅰ级重点保护野生植物9种、国家Ⅱ级重点保护野生植物51种。研究结果可为福建省有关部门完善《福建国家重点保护野生植物名录》、开展福建省重点保护野生植物资源调查以及实施《中华人民共和国野生植物保护条例》提供重要的科学依据。

植物标本资源共享平台与标本数字化能力建设

植物标本资源共享平台是在科技部"国家科技基础条件平台"项目资助下建立的,并通过中国数字植物标本馆(Chinese Virtual Herbarium,简称CVH,网址:www.cvh.ac.cn)网站为门户网站,为用户提供一个方便快捷获取中国植物标本及相关植物学信息的电子网络平台。CVH从2006年发展至今,不仅在网站访问量、网站页面、网站资源量等方面都有了整体的提升和发展,还从2014年开始,注重参建单位的标本数字化能力建设工作,设计参建单位标本馆标本数字化能力提升的解决方案,为标本数字化工作的延续和发展提供了有力的技术支撑。

基于中国馆藏标本数据分析全国植物标本采集现状及采集趋势预测

目的馆藏植物标本数字化和信息化适应了当代植物学研究的需要,为了解我国植物标本的采集状况,预测可能的采集空缺,我们对中国数字植物标本馆(NSII)和中国科学院植物研究所标本馆的植物的馆藏植物进行了统计和分析。方法采用ACESS对两大标本库植物标本信息进行整理,通过TNRS对植物标本信息进行核对,借助DIVA-GIS软件绘制植物标本区域分布图。结果截至到目前,馆藏植物标本共计216万份,采集地点覆盖全国34个行政区5883个县(包括县别名),采集植物种类涉及384个科,56188个种,涵盖了我国目前已鉴别的302个科。其中采集植物标本最多的科为蔷薇科(150152),占植物标本总数的6.95%,其次为菊科(130114),占总数的6.02%,而采集植物最多的种类为槭树科的青榨槭(6966),其次为樟科的山苍子(6839)。除此之外,还对植物标本的命名人、采集时间、采集地点等信息进行了统计和汇总。结论通过植物标本数据的统计和分析,我们发现,数字化植物标本馆记载的植物采集信息普遍存在异名及错误命名、信息不完整等问题。根据当前采集信息,预测新疆、西藏地区植物标本采集空间较大。