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武漢大學標本館是中國高校中規模名列前茅的，分為動物標本館和植物標本館。其中動物館是中國最早、最大的標本館之一，鳥類標本居全國各館之首；植物館則為中國十大植物標本館之一，武大校園本身也是中國植物學會植物園分會的會員。
源自福州唐春營家族，採用歐式技法製作標本。1928年，唐春營四子唐啟秀進國立武漢大學，擔任動物技師。唐啟秀和兒子唐瑞昌於1929年創建了動物標本館。武大西遷樂山時期，唐瑞昌搜集到了大量的標本。1950年代到60年代，他帶領其子唐兆子及其工作人員輾轉大江南北，足跡遍及西雙版納、大小興安嶺和新疆阿爾泰山區，採集了大量標本。現任館長唐兆子，其子唐健亦在標本館工作。該館先後接待過喬石、李鐵映等要人。
館內共收藏有8600多件標本。主要收藏和展出有脊椎動物亞門的圓口綱、魚綱、兩棲綱、鳥綱、哺乳動物2255種及亞種，其中魚類556種、兩棲類98種、爬行類126種、鳥類1000種及亞種、哺乳類175種。其中95%以上是館員採集積累的，2-3%是與國內其他單位交換的，1%左右從國外引進（如從澳大利亞引進袋鼠、從新西蘭引進無翼鳥）。有陳列室、展廳和工作室近700平方米。
- 1990年，獲得武漢市科協「首屆武漢市科技博覽會」獎
- 1995年，武漢市委、市政府授牌「武漢市愛國主義教育基地」
- 1996年，武漢市環保委員會掛牌「武漢市環境教授基地」
- 1997年，武昌區科協掛牌「武昌區青少年科普教育基地」
- 參與《神農架》、《湖北省重點保護動物圖譜》的編寫工作
1931年10月，鍾心煊到國立武漢大學生物系任教授。第二年即着手調查採集武昌植物，並於1933年建立武大植物標本室。以後又組織人員到咸寧、武陵源、武夷山、峨嵋山等地採集標本，並與哈佛大學、英國皇家愛丁堡植物園等外國科研機構交換植物種子和標本。1951年，組織人員分赴湖北各地調查3個月，採集蠟葉標本及種子、苗木3300份。現任館長王青鋒。
植物館有近70年歷史，館藏蠟葉標本23萬份，其中蕨類植物37科、裸子植物6科、被子植物227科，共約2萬種，且水生植物標本收藏最為集中。此外還有干制或浸制標本各數千件。並擁有一批模式標本及珍稀植物標本。模式標本照片約5000張。有陳列室、展廳和工作室近600平方米。
1930年代初，學校開闢了植物園，既作為農學院教學、科研的重要實習場地，也為美化校園之用，先後從美國、英國、日本等地引進800餘種木本及草本植物，並從四川、安徽、江西、雲南、貴州等地大量引進種苗。
武大校園本身就是一座自然博物館，內有珞珈山、獅子山、火石山、筆架山、烏魚嶺、小龜山、側船山、半邊山、團山、廖家山、郭家山、陳家山等十餘座大小山丘坐落其中，洪波池、月亮湖、星湖點綴其間。外有東湖水半面環抱，水果湖與之交相輝映。珞珈山校園（30°32′04″～30°32′47″N，114°21′15″～114°22′21″E）面積134.207公頃，屬亞熱帶濕潤季風氣候。其中珞珈山在武昌東湖的南岸，東、北兩面瀕湖，西部逶迤至茶港，南麓有路橫貫東西，山體綠化覆蓋率100%。東西長1280米，主峰海拔118.5米，獅子山主峰海拔69米，座落在校園斜向的南北兩翼上，基岩主要為下古生代頁岩、泥盆紀砂岩、下石炭紀石英岩（在本區面積最大）和珞珈火石岩。其上覆蓋一層厚薄不均的棕黃色粘土（成土年代大約是第四紀），由山頂至山麓，粘土層逐漸增厚。茶葉港和湖濱低地為近代沖積層，土質為珞珈山砂質粘土與洪山砂質粘壤土。兩山間谷地（海拔25米）為火石山砂質粘壤土，山麓四周為牛王廟粉砂粘土，土壤偏酸性。獅子山是一座真正的飛來峰。鱗木化石、腕足類化石和南麓一公里長的逆掩斷層表明由四億年前泥盆紀砂岩組成的獅子山主體是在一億四千萬年以前的一次地殼變動中從不遠的北方被推來，落在二億七千萬年前形成的砂質頁岩上。側船山南的峽谷一帶更是被地質界人士稱為武漢地質博物館。
動物標本館第二任館長唐瑞昌從1929年就開始觀察珞珈山的鳥類，當時學校因遠離城區，共有鳥類276種，其中有一半是水鳥。隨着城市的發展，鳥類也不斷減少，但由於校內植被環境一直保持得很好，現在仍有各種鳥類80多種，其中留鳥有灰喜鵲、烏鶇、大山雀、白頭翁、山斑鳩、珠頸斑鳩等，候鳥有夏季的黃鸝、壽帶鳥、四聲杜鵑、鷹鵑等及冬季的斑鳩、黃腹山雀等。近年來，隨着周邊環境及東湖水質的改善，鳥類也在慢慢增多，特別是數量增加較多。
1929年8月劃定珞珈山校園後就確立了在校園內收集本地區物種、營建亞熱帶林帶的建園思想，同時做好綠化規劃和環境保護。王世傑校長親自帶領師生從東廠口步行至珞珈山造林，半年植樹50萬株。葉雅各教授親自規劃、引種、選種，在保護原有植被的同時，發動師生員工因地制宜植樹造林。栽種有松、柏、楊、柳、楓、櫟、樟、銀杏、烏桕、女貞、洋槐及花果樹木桂、桃、梅、李、拐棗、蘋果、枇杷、海棠、玉蘭、紫荊、石楠、冬青等60多個品種，造林面積近2000畝。抗戰勝利後，學校復員珞珈山，在鍾心煊、孫祥鍾、葉雅各等教授的指導下，學校從峨嵋山、黃山、廬山、神農架等地及英、美、日等國引進大量種苗，其中馳名中外的水杉就是他們最早從湖北利川引進武大並繁育種苗擴散到國內外的。現在雖然校舍面積增加了24倍，但綠化面積仍有2300畝，已形成4類59群叢的植被體系。其中有22畝國內外高校校園罕見、亞洲極為稀有的具有亞熱帶特徵的殼斗科常綠闊葉青岡櫟林，700餘畝自然和半自然山林，及面積不等的樟樹林、石楠林、櫟樹林、雪松林、馬尾松、濕地松、樟樹混交林、水杉池松混交林、刺柏側柏混交林。共4門近900種（屬於珍稀瀕危的植物有11科17種，古樹名木13株），其中有種子植物門120科、558屬、800多種（含木本植物66科、154屬、276種），蕨類植物門21科、31屬、48種，苔蘚植物門20多種，地衣門10餘種。此外，還有大量小灌木、野生花卉、藥用植物和岩生植物，如盤龍參、紫芝、海金沙、金雞菌、挖耳草、江南毛莨等。學校還數次應邀參加了世界植物園大會。另外值得一提的是久負盛名的櫻花，以日本櫻花為主，收集了早櫻、晚櫻和垂枝櫻等共6種10餘個佳品的櫻花。
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