小规模植物标本馆的数字化重生：挑战、策略与全球生物多样性信息共享（GBIF）的意义

本综述深入探讨了小型植物标本馆（<100,000份标本）在数字化进程中的独特价值与严峻挑战。文章以加拿大里贾纳大学的George F. Ledingham标本馆（GFLH）为案例，详细阐述了其从设施现代化、数据库建设（Canadensys/GBIF）、标本扫描（1600 dpi）到在线共享的全流程实践，为资源有限的小型机构提供了可复制的经验与务实建议，凸显了其在物种保护（COSEWIC名录）、环境变化评估及构建全球“元植物标本馆（metaherbarium）”中的不可替代作用。

　　

小型植物标本馆的重要性

小型植物标本馆，即馆藏标本数量少于10万份的机构，已被认识到其科学价值远超过其规模本身。它们被认为是评估植物物种保护状况、衡量环境变化以及为物种分布和生物多样性研究贡献独特数据的关键。据估计，超过一半尚待发现的7万种植物物种可能已被收集并静置于标本馆中，因此，获取标本以仔细审查分类群对于推动物种发现至关重要。构建一个全球性的“元植物标本馆”的倡议极具吸引力，因为它能将这些丰富资源与更广泛的受众分享。然而，尽管“数字化”一词最初仅指将标本信息转录为电子格式，现在其含义已扩展至包括在线提供标本图像。据统计，仅有不到30%的标本馆在线提供了其标本的采集日期和地点信息，且约有800家标本馆超过15年未更新其在《标本馆索引（Index Herbariorum）》中的信息，这表明许多小型标本馆可能已停止运营或面临关闭。分析显示，在可能不活跃的830家标本馆中，有642家的馆藏数量少于10万份，这凸显了许多小型标本馆在维持运营方面的困境。

小型植物标本馆数字化面临的挑战

小型标本馆在人员和资金方面资源不足是公认的事实，这严重限制了它们处理新标本、跟上命名法变化以及进行数字化工作的能力。即使标本馆能够找到人力和财力来扫描标本，数字化工作所需的时间也是巨大的。时间通常是小型标本馆最稀缺的资源。数字化过程包含多个耗时的步骤，包括：数字化前的 curation（如整理标本和记录命名法变化）、拍摄标本图像、将标本标签信息转录到数据库以及 georeferencing 标本采集地点。其中，标本扫描和数据清理（去除错误和重复信息，修正不正确或不完整的信息）尤其耗时。尽管已有大量文献详细介绍了数字化的工作流程建议和最佳实践，但即使是知名的大型标本馆也估计需要数年时间才能完成其数字化项目。一旦图像创建完成，数字馆藏本身的存储、管理和保护也带来了需要克服的挑战，这其中，成本被认为是数据保存的最大障碍。需要相关人员了解如何存储大数据，或者聘请具备此类技能的人员协助，这都增加了项目的长期费用。如果标本馆曾处于休眠状态，上述所有挑战都会加剧。尽管如此，标本所能提供的共享信息的最终效益应激励各方努力支持数字化工作。

案例研究：George F. Ledingham 标本馆（GFLH）的振兴

George F. Ledingham 标本馆（GFLH）是一家小型标本馆，拥有约7万份标本，位于加拿大萨斯喀彻温省里贾纳大学的理学院。它由其同名者于1945年创立，并已在《标本馆索引》中注册，馆藏代码为USAS。当前的《标本馆索引》显示，萨斯喀彻温省仅有三家注册标本馆，且该省在GBIF可访问的加拿大维管植物标本记录方面代表性严重不足。GFLH于1990年得现名。其馆藏重点在于萨斯喀彻温省的标本，但由于Ledingham博士的研究集中于黄芪属（Astragalus）和棘豆属（Oxytropis），馆内亦有约3000份这两个属的标本（主要来自加拿大境外），以及其他地区的维管植物标本、大量的苔藓和地衣收藏。Ledingham博士是植物遗传学家，尤其在豆科（Fabaceae）研究方面卓有成就，并广泛参与了保护相关活动，最突出的是为建立加拿大唯一的代表混合草原的草原国家公园（Grasslands National Park）所做的努力，这为他赢得了多项奖项。Ledingham博士于2006年去世后，标本馆鲜有人问津，逐渐被人遗忘。2019年，一个由该系成员组成的小委员会决定振兴标本馆空间，并找到方法与尽可能广泛的受众分享GFLH的知识。振兴部分涉及全面清洁、日常维护、文件整理以及购置一台标本馆级扫描仪（Microtek ObjectScan 1600）。这意味着需要筹款并引起人们对GFLH的关注。分享知识的计划则是通过数字化标本，将数据在线发布到Canadensys和GBIF等可自由访问的数据平台。鉴于信息可用性、地理位置以及GFLH是该省仅有的三家注册标本馆之一，项目决定首先专注于馆藏中的萨斯喀彻温省维管植物。

进展与成就

振兴工作

设施照明升级（安装LED顶灯替换旧荧光灯）、添加防虫门刷和重新粉刷等，使标本馆空间更受欢迎、更明亮、更洁净。更重要的是，在清洁过程中发现了标本馆的日志簿，其中详细记录了GFLH内许多关键的子收藏，这些可能包含研究者感兴趣的标本，例如草原国家公园收藏（包含1115份标本，其中25种在当时被Ledingham博士记录为萨省稀有物种）、Ledingham博士 Sabbatical 研究旅行笔记所附的35毫米幻灯片、他的采集装备、鸟类调查笔记以及大量与萨省保护、Ledingham博士采集工作和研究相关的其他信息。这些历史物品引起了多方兴趣，促成了与大学档案馆的合作以策展和保存这些物品，并吸引了艺术家和媒体的关注。然而，分享GFLH新闻的最佳途径是通过创建专门的标本馆网站。该网站介绍了标本馆历史，提供了媒体报导链接、档案收藏信息、捐赠者致谢列表，并允许访问者查看萨斯喀彻温省维管植物标本的Excel数据库和低分辨率扫描示例（由于网站限制，高分辨率图像尚未存储在专用服务器上）。网站自2023年启动以来，收到的关于馆藏的电子邮件查询显著增加。值得注意的是，爱丁堡皇家植物园（标本馆代码E）捐赠了12份E. Bourgeau在Palliser Expedition (1857–1860)期间采集的复份标本。网站和媒体报导虽未完全实现筹款目标，但带来了资金支持，更重要的是提高了校园内和社区对项目的认知，有助于大学发展团队向潜在捐赠者解释项目价值。团队也在积极寻找资金来源，所获资金使得雇佣学生成为可能，并通过捐赠购置了扫描仪。

数据库建设与成像

自2022年开始数据工作以来，已将22196份萨斯喀彻温省维管植物标本的采集数据录入总电子表格中，其中1700份已进行高分辨率扫描。时间对数字化工作影响巨大。每张扫描（1600 dpi）需5分3秒完成，但加上放置移除标本、尺子、标识牌、色彩校正卡以及文件命名保存等步骤，每份标本的总处理时间接近6分钟。在此期间，共有四名学生受雇从事数据库建设和扫描工作，期间也因资金短缺而无人工作，另有两名学生志愿者在时间允许时提供帮助。将GFLH的萨省标本清单与萨斯喀彻温省保护数据中心（SCDC）的植物物种数据库进行比较后发现，GFLH拥有SCDC列出的18种被加拿大濒危野生动物状况委员会（COSEWIC）列为特别关注、受威胁或濒危物种中的16种，以及自然萨斯喀彻温省稀有植物救援计划（Rare Plant Rescue Program）认为的另外7种省内稀有物种的全部。

经验教训与对其他小型标本馆的建议

一个关键点是确定工作优先级。对GFLH而言，萨省维管植物收藏在公开可用平台中代表性最低，优先处理并分享这些信息能产生巨大影响，因为其中许多植物来自濒危的混合草原生物群落。其他机构在开始数字化前，也应评估哪些工作能对更广泛的研究界产生最大影响。

空间振兴

虽然提及照明、粉刷和虫害控制升级看似琐碎，但对GFLH而言是必要的。防虫对于保护收藏至关重要，而营造吸引人和受欢迎的空间对于吸引访客和潜在捐赠者至关重要。鉴于GFLH依赖捐赠和项目资金，一个 welcoming 的空间可能对能否获得捐赠起到决定性作用。我们建议其他小型标本馆考虑如何以相对较小的投入改善空间的外观和功能性，其收益可能相当可观。我们同样不能过分强调标本馆专属网站的重要性。创建网站和媒体报导对于分享标本馆新闻和为项目争取支持至关重要。网站启动后查询邮件的增加证明了其成功。创建一个网站相对容易且成本不高，我们认为所有标本馆，无论规模大小，都将从中受益。

数据库建设与数字化

希望数字化其收藏的小型或一般标本馆可以考虑聘请私营公司来完成工作。在收到私营公司关于收藏数字化（即数据库建设和成像）的报价并意识到财力无法支持此途径后，我们发现购买高质量扫描仪和雇佣学生虽然也是一项支出，但更为可行，并且对GFLH和学生双方都有利。雇佣学生对GFLH来说是一项可管理的开支，因为如果某个时间点无法获得资金，工作可以暂停。虽然这不理想，但对于预算有限机构而言是更负担得起的系统。雇佣学生作为研究助理的好处在于，这些学生通常是团队在课堂和实验室中见过的，已知其具备处理标本所需的细心和关注细节的品质。对学生而言，这份工作不仅带来收入，还能成为简历上的亮点。我们强烈鼓励其他小型标本馆考虑雇佣学生协助数据库建设和数字化。在购买扫描仪之前，我们就开始了萨省标本的数据库建设；即使无法购买扫描仪分享图像，我们也知道可以分享标本数据。对于数据库建设，我们依靠上述学生和两名在时间允许时提供帮助的学生志愿者。学生们从标本柜中取出每份标本，并将其采集卡上的信息转录到总电子表格中。一个关键省时技巧是：学生们发现最高效的方法是取出整夹标本，用手机批量拍摄标签照片，然后根据图像将数据录入数据库，而不是逐份标本操作。这还有一个额外好处，即学生有时可以选择远程工作。我们注意到的一个挑战是如何应对不断变化的命名法。在检查GFLH收藏数据库中SCDC列出的濒危、特别关注或受威胁植物时，很明显GFLH中使用的大量命名法已过时。虽然我们查看了自2006年以来有多少标本经历了名称变更，但Ledingham博士似乎并未跟进所有命名法变化；因此，GFLH的物种数据库很可能还有更多年的名称更新工作需要处理。延迟更新名称至最新鉴定结果是导致数字化收藏中超过一半标本被错误标记的因素之一。科级水平的命名法变更也需要处理，转录错误也是如此。数据库中已发现错误，这些错误可能源于采集标签上的拼写错误、转录错误或 simply misreading 许多是手写体的标签。在通过Canadensys和GBIF分享数据之前，需要进一步清理数据。我们尚未找到加快此过程的方法，因此将其作为对其他希望进行数字化的标本馆的警示，特别是那些有过任何休眠期的机构；不活动将大大增加所需的更新工作量。

结论

GFLH的数据库数据已经显示了这家小型标本馆的重要性。馆内有多份被列为特别关注、受威胁或濒危的物种标本，其中许多位于专门收藏草原国家公园植物的子收藏中。该子收藏代表了与其馆长相关的独特收藏之一（正如其他小型标本馆常见的情况），它很可能拥有将为受威胁物种保护、以及为这些标本所采集的草原草原的生物多样性、气候变化和环境状况构建更全面图景贡献关键数据的标本。像GFLH这样的小型标本馆所包含的标本和文件可以为从气候变化到分类学修订等各种研究项目增添关键数据。考虑到其规模，相对于邱园等大型标本馆所需的资金，相对较小的资金注入就可能在10年内使整个GFLH收藏的数字化成为现实，尤其是在我们已经建立了清晰、完善的标本成像流程之后。目前，资金获取的不稳定性意味着振兴项目只能在可能时向前推进。虽然我们看到了进展，但我们明白项目完成得越早，标本数据就能越早分享。这对于馆藏中具有历史重要性的物品也是如此。鉴于现有关于小型标本馆重要性以及数字化标本馆和所有类型生物收藏必要性的文献，令人沮丧的是，为此目的提供的支持并不多。然而，正如皇家植物园邱园标本馆所例证的那样，即使是大型、知名的标本馆也必须筹款并寻找创新方式来争取公众对其数字化努力的支持。尽管我们的工作可能需要一些时间才能完成，但我们已经发现了最适合我们小型收藏的流程，使我们能够在有资金雇佣学生时最大化他们的工作时间。我们已经看到，GFLH蕴含的价值过高，绝不能简单地封存收藏并让其湮没于记忆之中。我们希望在不久的将来能将我们萨省维管植物收藏的标本分享到Canadensys和GBIF上，并期待与全球观众分享这些标本、我们其余的藏品以及具有历史重要性的文件。