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揭秘珍稀植物的诺亚方舟

http://www.chla.com.cn 2017-08-07 来源:南方都市报(深圳) 作者: 发表评论(0)

  把喀斯特地貌“搬到”市区,让濒死的苦苣苔像远古的时候一样蓬勃生长,300平方米的小天地成为这种植物的避风港。把气压、光线调节成野生自然的生存条件,就为让某种在中国乃至全球都濒危的植物回到“原生境”并得以延续。这样的“原生境”在国家基因库的仙湖植物园活体库有10个,保存了5000多种植物,其中不少是中国乃至全球濒危珍稀的植物。深圳国家基因库主任梅永红在揭牌仪式上介绍,国家基因库的生物活体库是全球第一个为生物多样性研究和保护提供资源的平台。“我们试图将生物活体库打造成中国的诺亚方舟,保护和保存世界约30万种植物、百万种动物、近千万种微生物活体资源。”

  “一花一世界”

  为不同植物模拟了10种不同的环境

  仙湖植物园保种中心副主任、高级工程师邱志敬介绍,植物的保存有离体保存、组织保存、种子保存等方式,但很多热带、亚热带的植物都不适合,恰恰这一地带的植物种类又是最丰富的,那就需要以活体的形式保存,也意味着首先要提供适合这些植物的环境。引进植物之前,为打造它的生存环境,考察人员会进行调查,然后通过调解基质、光照、通风和湿度等因素模拟出来。需要模拟到何种程度,因不同植物而有差别,有的植物比较“坚强”,模拟到五六成相似就足以让它存活,比如天南星科、凤梨科等。有的植物对生存环境要求比较高,如部分秋海棠科和蕨类植物、苦苣苔的部分种类,需要在相似度达到90%以上模拟生境中才能生存。目前引进来的植物有两成都属于这类对生长环境“高要求”的。

  所以,仙湖植物园为此专门建起了10个模拟不同环境的“保种温室”,收入了热带亚热带大部分植物种类,如蕨类、食虫植物(猪笼草、捕蝇草、瓶子草等)、多肉植物类、沙漠植物、天南星科、爵床科、兰科以及一些华南特有植物等。这当中,有在中国乃至全球都濒危的种类,如桫椤、猪笼草、瓶子草、报春苣苔、秦岭石蝴蝶等。

  除了已有保种温室,活体库接下来会有一个恒温房将要开放,恒温房温度大概在20左右,用于保存高山类型植物。

  定制“模拟生境”

  为苦苣苔搬来云贵的石头

  保种温室会通过调节温度、湿度、通风和光照等,打造与植物原生境类似的环境。比如利用风机、水帘营造湿热的气候:降低室内气压,让风从一处水帘中吹过来。要是需要模拟干燥的环境,则减少水分,加大风力。猪笼草是热带植物,它的小温室有专供的“加热线”,让它仿若在炎热的天气当中。石蝴蝶的保种室模拟的是高山阴处石上的“生境”,那是最适合它生长的地方。属于蕨类的桫椤在大自然里生长在林下或溪边荫地,它的保种室就提供了类似的条件。

  在活体库为不同植物提供的“原生境”中,苦苣苔的环境最特别。植物学家不光给它提供了类似原生境的气压、温度、水分、光照条件,还为它打造了一处300平方米的喀斯特地貌,造价几十万元。苦苣苔所生存环境特点是:山地是石灰岩,耐碱且有营养,有一定的保水能力却不会积水,据此,保种中心专门从苦苣苔的生长地搬来石灰岩石头;因为云贵地带每天都会下点雨,生境内会用喷雾每2分钟喷2秒,保持土壤和空气的湿润,温度保持在25-30。夏季会用风机吹散热空气,冬天则加强保温就行。

  苦苣苔的不少种类可药用,同时有观赏价值。按照早期的植物分类系统,苦苣苔有58个属(现有些已合并),其中20多个属于珍稀濒危,亟须进行迁地保育。仙湖植物园对苦苣苔的关注已有十余年,大规模引种栽培是从2011年开始的。邱志敬是项目其中一个主导者。苦苣苔逐渐成为仙湖植物园的重点发展类群之一。2017年5月,中国苦苣苔科植物保育中心(深圳)在仙湖植物园挂牌,挂牌植物园国内仅有4家。无论数量、研究和保护,仙湖植物园在苦苣苔领域都是处在前沿的。

  将请更多濒危植物到活体库安家

  2016年,深圳国家基因库成立,该库是中国首个国家基因库,也是全球第四个国家级基因库。基因库主要功能是“三库两平台”,三库包括生物信息数据库、生物样本资源库和生物活体库,华大基因和仙湖植物园合作成立的活体库正属于生物活体库中的一个。仙湖植物园负责提供活体材料,进行植物活体保存和管养,华大基因则负责对植物进行数据分析,得出基因资源和植物密码。

  活体库目前引进濒危珍稀植物中有1/3是难度很大的,无现成的指引、无可借鉴的标准,要自己摸索,比如苦苣苔。而一旦引进成功,对科学知识的累积和研究有非常大的帮助。邱志敬介绍,保种中心引进植物主要针对类群,不限只引进濒危种类,但肯定会有限考虑。野外常见而活体库里没有的,种子不太好繁殖的类型也会优先。

  科研过程

  活体库背后的故事

  用7年为1100种苦苣苔寻找一个家

  仙湖植物园从2011年起大规模引进苦苣苔,在此后的7年,植物园的学者和工作人员们每年出动几十人次到广西云南贵州以及国外的热带亚热带地区考察和采集。邱志敬就是其中一员,越南、缅甸和老挝他都去了,有的苦苣苔是通过交换获得,有的是请“植物猎人”找到的。采集过程中,植物园的学者和工作人员碰到过山洪暴发、泥石流、断路断桥、蚊虫蛇叮咬,甚至从山上掉下来。

  邱志敬介绍,采集苦苣苔主要是取其种子和叶片,种子放在采集袋/种子袋,叶片放在密封袋。采集的植物要越快种下去越好,像深圳夏季这种炎热天气,采集后两三天内就得下种了,这个时候就得快递回来赶紧下种。

  采集艰苦,栽培存活也不是容易事。由于苦苣苔是生长在石头缝隙和表面上的、根系较浅、生存环境属于小生境等生长特点,而刚拿来试验栽培时没经验,一开始还埋进土里种,多数没有栽培养活。摸索过程大多种植效果不好,有的种了三五个月就死了,有的种了一年最后也是死了。

  邱志敬印象中最失败的是珊瑚苣苔的栽培,这类药材类苦苣苔应该是栽培了最多次的。长的活半年,短的半个月,都没活下去,最终尝试在喀斯特地貌的石头上栽培,总算成活,问题得以解决。

  除了珊瑚苣苔,马铃苣苔属、蛛毛苣苔属也是只能在该生境生存的类型,这2个属有200多种,其中同样1/3左右属珍稀濒危。报春苣苔属、半蒴苣苔属和石蝴蝶属的大部分类群生活条件要求不那么苛刻,在普通温室也可栽培存活。

  而数年下来,类似珊瑚苣苔这样在普通温室环境难以存活的类型越来越多,数据可见,现有的1100多种里200多种属于这个类型。借着植物学大会的契机,在经费支持的基础上,保种中心试着为这些“娇贵”的苦苣苔类型打造模拟生境,即喀斯特地貌,该生境于2016年底打造完成。除了进行保育,生境也添加了流水瀑布等元素,使其具有观赏价值。

  目前,仙湖植物园的苦苣苔数量从2011年的二三十种逐渐增长到目前国内400多种、国外热带亚热带地区约700个品种,合计共1100多种(含品种)。

  深圳植物研究保护现状

  植物野考

  本地植物近乎100%已被了解

  保护源于了解。深圳在保护植物以及植物的多样性方面不仅仅有活体库这个手段,野生动植物保护管理处(下称野保处)保护(森防)科负责人郭强介绍,深圳植物学界对本土的动植物了解度都很高,总体来说对动物的了解已覆盖了八成,对植物的了解度有九成近十成了。比如野保处委托中山大学启动的“深圳市野生植物资源调查及地理信息系统建设”项目,为收集项目信息此前进行了3年的珍稀濒危及重要植物资源本底调查,全面掌握深圳濒危植物分布情况。

  该调查记录深圳市维管植物近2100种,重点调查珍稀濒危及重点保护野生植物164种。在深圳市域内共有国家重点保护野生植物12种。其中国家Ⅰ级重点保护野生植物1种,即仙湖苏铁;国家Ⅱ级重点保护野生植物11种,分别为桫椤、黑桫椤、大叶黑桫椤、小黑桫椤、粗齿桫椤、苏铁蕨、水蕨、金毛狗、珊瑚菜、土沉香、樟。

  此外,调查确定深圳东部地区保存着较丰富的珍稀濒危保护植物,西部则较少。东部的梧桐山、大鹏半岛、三洲田等拥有较丰富珍稀濒危物种;其次为马峦山、羊台山、内伶仃岛、塘朗山等。此次调查还完成了深圳市重要野生植物DNA条形码的研制,建立了深圳市珍稀濒危保护植物信息管理系统。

  创建“森林城市”

  在自然环境中保护生态

  植物是一种生命形式,最好的方式当然是能让它们自然环境中生生不息,与城市环境也不“违和”地相处。野保处保护科郭强说,深圳42%的绿化覆盖率在全国一线城市中是最高的,但毕竟城市开发面积也达50%。深圳濒危植物报告显示,这正是影响深圳本土濒危植物生存的原因之一。据了解,深圳政府于2005年在市内划定全国首条基本生态控制线,将50%左右的土地面积划入生态保护范围。生态控制线从规划的角度保护了生态,减少了乱开发建设。2003年-2008年,深圳的林业和城管部门又将深圳森林资源丰富的地方都规划为森林公园或郊野公园。除了梧桐山风景区和大鹏半岛地质公园,还划定10个森林公园。具体来讲,生态控制线是阻止了项目,而公园是加强了保护。此外,深圳目前正创建国家森林城市,计划2018年前达到目标。这可进一步保护深圳生态环境。综上,深圳对生态环境的保护力度在国内排名前列是没什么问题的。

  郭强介绍,官方层面的保护向来由野保处主导,仙湖植物园配合合作保护,需要保管的珍稀濒危和重要植物交由仙湖植物园保存。而民间保护行动也很积极,很多NGO和户外爱好者自发入山调研,蕨类、兰科等珍贵植物不乏深入研究者,包括动物调研者在内深圳共有近20个关注生态保护的NGO,不少植物新发现由民间提供。

  发现最深圳第2期

  又一个全球第一

  深圳建起了全球第一个为生物多样性研究和保护提供资源的平台——国家基因库仙湖植物园生物活体库,保存了5000多种热带亚热带植物,其中不少是中国乃至全球濒危珍稀的植物。这里,将被有计划地打造成保护和保存世界30多万种植物的活体资源库,也就是植物的“诺亚方舟”。

  植物学界前沿

  仙湖植物园关注苦苣苔十多年,引进了7年,目前已有1100多种。2017年5月,中国苦苣苔科植物保育中心(深圳)在仙湖植物园挂牌,挂牌植物园国内仅有4家。无论数量、研究和保护,深圳的成果在苦苣苔领域都是处在植物学界前沿的。

  深圳本地植物中没有“陌生人”

  深圳植物学界对本土的动植物了解度都很高,对植物的了解度有九成以上。目前,已完成了深圳市重要野生植物DNA条形码的研制,建立深圳市珍稀濒危保护植物信息管理系统。

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编辑:ludan
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