全 文 ：文章编号:1006 － 1126 － 2015 (2) － 0177 － 04
基于二维码的兰科植物资源圃信息管理系统开发
收稿日期:2015 － 03 － 16
基金项目:广西农业科学院基本科研业务费专项 (桂农科 2014GW01，农成转 201402，桂农科 2014YD04)
作者简介:宋 倩 (1989—) ，女，硕士，研究实习员，从事花卉引种驯化和栽培技术研究工作。
宋 倩，卜朝阳，卢家仕，李秀玲，周锦业，邓杰玲，覃耿敏
(广西壮族自治区农业科学院花卉研究所，南宁 530007)
摘 要:为高效地维护和管理兰科植物资源圃，对资源圃各类信息和数据进行整理，构建以二维码为媒介的兰
科植物种质资源圃信息管理系统，主要是针对植株的编号、科、属、种、收集人、收集地、植物学特征、生长
方式、栽培方式、病虫害、水肥光热等相关信息进行记录和管理。通过本管理系统，一方面能够实现主服务器
和识别设备异地同时获取和编辑资源圃数据的功能，另一方面利用二维码识别设备可以对兰科植株的相关信息
进行扫描和查询，实现资源的实时跟踪管理，有效的提高植物资源圃的管理效率和资源保存质量，同时能够降
低成本。
关键词:信息管理系统;二维码;兰科植物;资源圃
中图分类号:TP392;S682. 31 文献标识码:A
Information Management System Based on 2-dimensional Bar
Code in the Germplasm Ｒesources Nursery of Orchid-family Plants
SONG Qian，BU Zhao-yang，LU Jia-shi，LI Xiu-ling，ZHOU Jin-ye，DENG Jie-ling，QIN Geng-min
(Flower Ｒesearch Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，China)
Abstract:In order to maintain and manage the germplasm resources nursery of Orchid-family plants effi-
ciently，the information management system in germplasm resources nursery of Orchid-family based on 2-
dimensional bar code by organizing all kinds of information and data in nursery was structured. This sys-
tem could record and manage the serial number，families，genera and species，collection people，collec-
tion place，botany characteristics，growth mode，cultivation mode，disease and pest，heat，water and
other related information in Orchid-family plants. The system could realize the function that the master
server and the identification equipment could access and edit the data in different places at the same
time. On the other hand，the system could scan and query relative information of Orchid-family plants by
the identification equipment of 2-dimensional bar code，which could realize real-time tracking manage-
ment. It could effectively improve the nursery’s management efficiency，enhance the plant’s preserva-
tion quality，and reduce the management cost.
Key words:information management system;2-dimensional bar code;Orchid-family plants;germplasm
resources nursery
计算机技术和管理数字化的广泛应用，使植
物种质资源记录管理自动化成为可能［1］。美国于
20 世纪 60 年代率先利用计算机对植物种质资源进
行记录管理，并同步开展了农业资源数据的采集
第 44 卷 第 2 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 44 No. 2
2015 年 6 月 Guangxi Forestry Science Jun. 2015
保存工作，使之成为世界第一生物收集资源大
国［2 － 3］;随后于 20 世纪 70 ～ 80 年代开始农业数据
库和计算机网络等方面的建设［4］，并在 1990 年建
成了美国种质资源信息网 (Germplasm Ｒesources
Information Network，GＲIN) ，该信息网成为世界上
最大的农作物种质资源信息系统之一。随后，日
本、加拿大、欧洲各国以及世界各类组织也分别
建立不同植物资源信息网或信息管理系统［5 － 9］。
我国植物种质资源库的研究工作起步相对较
晚，1990 年建成的中国作物种质资源信息系统
(Chinese Crop Germplasm ＲesourcesInformation Sys-
tem，CGＲIS)是我国最早的数据库，也是目前世
界上最大的植物遗传资源信息系统之一［10 － 11］。20
世纪 90 年代到 21 世纪初期是我国种质资源数据库
构建的高峰期，黑龙江、山西、新疆、海南等省
的相关组织基于不同软件系统分别建立了花生、
牧草、热带亚热带果树、烟草等种资源数据
库［12 － 17］，对相应植物资源的管理工作起到重要
作用。
本研究利用二维码为媒介，配合相关管理设
备，建立兰科植物资源圃管理系统，实现资源圃
信息化管理，以期在保证兰科植物资源成活率、
信息正确率和信息完整率的基础上，能够有效的
提高资源圃管理效率和降低管理成本。
1 实施地兰花种质资源圃概况
广西壮族自治区农业科学院花卉研究所兰科
植物种质资源圃 (22. 85°N，108. 25°E) ，占地约
1 000 m2，2013 年 4 月正式投入使用。主要功能为
收集兰花野生种、原生种、近缘种和栽培种等种
质资源，并对收集的资源进行保存、维护及信息
化管理。圃内利用葡萄枝蔓自然遮阴以达到调节
光照、温度、湿度的效果，再将兰科植物种植于
树桩、木头、石头、苔藓等材料上，模拟其生长
的原始生态环境，实现拟原生境栽培。同时，设
置专职科技人员进行资源圃的日常养护管理工作，
并针对每份资源建立管理记录名片，初步实现资
源圃的信息化管理。
2 信息管理系统运行机制
本系统主要选用计算机作为主服务器，在主
服务器上运行该系统后对其进行一系列基本操作，
将每一条数据生成唯一二维码后，可使用二维码
识别设备对其进行后续操作。
二维码具有信息容量大、成本低、容错能力
强、译码可靠性高等特点［18］。通过将服务器与无
线信号发射器相连，再通过无线网络连接至二维
码识别设备，安装管理系统 APP 的智能手机或平
板电脑实现识别功能。
3 数据录入
3. 1 批量导入
本系统具有信息的批量导入功能，将前期科
技人员手工编制的 Excel表格内容按照系统生成的
导入模板格式排列，就能实现所有信息直接导入。
3. 2 手工录入
本系统也可通过操作员手工录入植物相关信
息，录入的第一相关信息包括物种、收集地、采
集人、植物生物学特征、保存方式以及相关图片，
其中物种信息主要包括该植物所属的科属种等信
息;收集地信息包括收集地名称、经纬度和海拔
等相关信息;植物生物学特征主要包括植株特征、
叶特征、花特征、果实特征和生长方式等;保存
方式主要指栽培方式 (如盆栽、地栽、仿野生栽
培等)。
3. 3 图片上传
图片的上传有两种途径，其一是利用主服务
器将图片上传到本系统;其二是通过具有拍照功
能的手机或平板电脑即时拍照并上传到本系统。
4 数据浏览和查询
4. 1 主服务器查询
使用主服务器登陆系统主界面后，默认版面
上方为数据查询菜单，下方为查询结果。为使科
技人员能够方便、快速的查询到所需数据，本系
统设置的数据查询方式多样，主要包括通过植物
编号、条形码、属、品种、收集地、收集时间、
创建时间、修改时间等来实现数据查询。
4. 2 身份牌识别
本系统通过前期录入每株植物的第一相关信
息和二维码生成装置将第一相关信息生成一个身
份二维码及与身份二维码对应的身份标识码，由
身份二维码和身份标识码生成每株兰科植物的身
份牌。上述身份标识码是由最大为 5 位数字的收集
序号、2 位数字所属科名代码、3 位数字所属属名
代码、3 位数字种名代码以及 2 位随机数字组成的
二维码。随后将每株植物的身份牌挂于植株上，
科技人员通过查看标识码、核对标识生成规律，
能够对每株兰科植物进行初步识别及分类。如图 1
为系统为 1 号资源自动生成的二维码，其中 “1”
871 广 西 林 业 科 学 第 44 卷
为收集序号，“01001”为兰科兰属，“001”为莎
叶兰，“50”为系统自动生成随机数。
图 1 1 号资源二维码
Fig. 1 The 2-dimensional bar code in No. 1 plant
4. 3 二维码识别设备查询
使用手机或平板电脑安装的 APP 客户端进入
管理系统，在主界面进行数据搜索，直接输入需
要数据的编号或名称，也可直接对植物的身份牌
上的身份标识码进行扫描，服务器验证该身份二
维码正确后，即时将该植株数据管理系统的植株
信息发送至二维码识别设备上，进入到对应的植
株数据管理界面，以获取数据库内存储的植株相
关信息。上述二维码识别设备可为多个，分别无
线连接至所述植株数据管理系统，通过多个二维
码识别设备，实现多名科技人员分别对不同的植
株进行资源浏览和查询。
4. 4 批量导出查询
操作人员在主服务器上批量导出所有信息，
任意设置筛选条件，科技人员可以快速找到自己
所需要的植物信息，从而降低逐条检索带来的工
作量。
5 数据更新
数据更新一是对植株的第一相关信息进行修
改或删除;二是通过录入第二相关信息对植株的
第一相关信息进行补充。补录完善的植物第二相
关信息主要包括植株的护养内容、生长状况、开
花信息、结实信息、开展的研究工作内容以及各
阶段的植株图片。其中，植株的护养内容主要包
括施肥情况、药物施加情况等;生长状况主要包
括植株健康度以及病虫害状况等;开花信息主要
包括抽梗数、现蕾期、始花期、花末期、花朵数
和花朵基本生物学特征等;结实信息主要包括结
实时间、结实数和果实基本生物学特征等。系统
数据更新的一种途径通过主服务器实现，另一种
途径是利用二维码识别设备实现。
5. 1 主服务器信息更新
操作人员登陆主服务器可以对所需条目的第
一和第二信息进行实时更新和修改，主要编辑界
面通过对主界面任何一个条目双击可得。
5. 2 二维码识别设备数据更新
通过使用二维码识别设备读取需要的植株信
息后，不仅能够实现对植株第一相关信息和第二
相关信息的查阅，还可以直接使用识别设备对扫
描出的信息进行修改，并且能使用该识别设备对
相关实时信息 (如病虫害信息、植株生长图片、
植株开花图片等)进行拍照并上传到系统，以完
善第二相关信息，真正实现查管一体化，省去之
前管理中必须先人工记录而后输入电脑的步骤，
大大提高工作效率。
6 其他后台操作
6. 1 预警机制构建
本系统还包括对植物第二相关信息设置预警
标识，即根据上一年度或者上一周期的数据库信
息，设定在某一现象发生前的特定时段实现自动
预警，提醒科研人员对该植物进行某项特定操作。
上述操作主要包括需开展的施肥、除草、病虫害
防治等防护措施;或提示始花期、盛花期、坐果
期以及果实成熟期等;该预警机制还能够实现通
过在设定特定时间前提醒最适开展某项研究，如
提示最佳观赏期、杂交成功率最高时间以及果实
播种萌发率最佳时间等，从而有助于提升科研工
作效率。
6. 2 数据维护
数据处理的需求是不断发生变化的，许多数
据需要随环境或业务的变化而进行调整，而数据
内容的增加、数据结构的改变以及数据的备份与
恢复等均属于数据维护范畴，需要定期对其进行
维护和更新。
7 结论
本系统实施是针对兰科植物种类繁多、生长
环境要求高、花期分散等特点，综合应用数据管
理系统对兰科植物资源圃进行跟踪管理，运行结
果表明，本系统具有如下特点。
7. 1 操作简单，信息直观
整个系统运行方式简洁明了，操作方法简单
易懂，可操作性较强。运用该方法一方面能够得
到一系列较为完整的资源圃数据信息;另一方面
通过扫描特定身份牌可以快速的浏览植物生长各
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阶段的相关信息，可以直观了解资源圃内各植株
的生长状况。
7. 2 预警功能较强
本系统能够根据查询或预警到的上一年度植
物的病虫害信息提前做好防治工作，提高植株的
成活率和健康度;同时能够提示该植物即将进入
下一生长的某一特定时期;最后可以辅助实现预
报该植物该时期最适开展何种研究工作，根据反
馈信息可以有计划开展科研工作，从而提高科研
工作效率。
7. 3 使用方便，提高管理效率
本系统通过数据管理系统管理资源圃的各项
信息，同时可以实现电脑数据信息的批量导入和
导出，最大的亮点是能够实现二维码识别设备对
数据的实时修改、更新、上传图片等功能，在有
效提高管理质量的同时大幅降低管理成本。
7. 4 检索查询功能强，提高资源利用率
本系统另一主要创新点是利用二维码识别设
备能够实现多个设备同时访问、修改和更新数据
管理系统信息，即可以实现多名科技人员同时查
询或使用资源圃信息，实现资源的高效利用。
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