COP15·春城之邀 | 极小种群 曾“命悬一线”今“绝地重生”
2021-10-10 20:12开屏·深读阅读量

开屏新闻记者 邓建华  熊丽欣  实习生  谷建茹

编辑 龚子芸


在全球生物多样性丧失中,最明显和最一致的表现是稀有物种的消失。这些被称作极小种群野生植物的稀有物种早在二十年前就开启了。地处祖国西南边陲的云南,一方面物种多样性极其丰富,同时受威胁物种的比例也很高。因此,云南于2005年提出极小种群物种保护的概念,并拉开了极小种群野生植物的保护行动计划,对全世界所有国家而言,这是首次探索与实践。

一种植物常与10-30种其他生物共存,一种植物灭绝将会导致10-30种生物的生存危机。《云南生物物种红色名录(2017年版)》对19733种云南省的高等植物进行过评估,受威胁物种达2054种(极危285种、濒危700种和易危1069种)。如果说一颗冰封的种子是有朝一日物种灭绝后生命得以延续的诺亚方舟,那么,这些尚存于地球上的稀有物种则与人类相互依存,呼吸吐纳,因此,保护这些身处险境的物种,同样也是保护国家可持续发展的战略生物资源。

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中国首次提出极小种群物种保护

2021年秋,昆明植物园。初秋的植物园,仍是盛夏的味道,层层叠叠的绿意在流动,各类叫不出名字的植物,向人们昭示着昆明北部有这样一个植物世界。深吸一口气,让人恍若距离繁华都市千里之遥。

迁地保护的极小种群野生植物们就生活在这里。占地21.3亩,始建于2015年的昆明植物园极小种群野生植物专类园内,展示了极小种群野生植物中的明星物种——华盖木、滇桐、毛果木莲、巧家五针松、漾濞槭、普陀鹅耳枥、蒜头果等,还有观赏性高的杜鹃红山茶、连香树极小种群野生植物。

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▲昆明植物园极小种群野生植物专类园(陶丽丹/摄)

在这些极小物种野生植物荟萃之地,每一个物种,都讲述着大地沧海桑田、世间轮回的故事。它们的生命在濒临灭绝之际,是与它们相生相伴的人类竭尽全力挽救的。

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▲弥勒苣苔(蔡磊/摄)

时光回溯至2004年。如今已是中国科学院昆明植物研究所昆明植物园主任的孙卫邦,当时在植物园做10余种植物的保护研究,包括了木兰科和壳斗科的一些重要的濒危种类。彼时,“极小种群物种群”这一概念尚未提出。在孙卫邦的记忆中,作为动物和植物王国的云南,二十年前专家们就已经提出了云南省应立足本省的实际和积累的物种保护实践经验,创新性的开展濒危物种的保护工作。

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▲2017年野外调查蒜头果工作照(蔡磊/摄)

2005年,云南省编制了《云南省特有野生动植物极小种群保护工程项目建议书》并上报国家林业局(现国家林业和草原局),但未获立项。2008年9月,国家林业局(现国家林业和草原局)、云南省林业厅(现云南省林业和草原局)、中国科学院昆明植物研究所在昆明联合举办了首届“全国极小种群野生植物保护研讨会暨回归自然启动仪式”,该会议把极小种群野生植物单独提出来进行研究,并启动了华盖木、西畴青冈和杏黄兜兰自然回归试验示范工作,这标志着国家层面对极小种群野生植物拯救工作的重视。

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▲2020年大理调查极小种群野生植物工作照(张品/摄)

自此,云南率先在全国启动了62种极小种群野生植物的拯救优先保护行动。2009年又在全国率先启动了生物多样性保护小额赠款项目。以此为起点,极小种群野生植物保护行动逐步成为云南生物多样性保护工作的重点和亮点。从2005年至今,历经数年的实践证明,极小种群野生植物这一概念的提出,是保护生物学领域的一次重大突破,正影响着我国乃至世界珍稀濒危物种的综合研究与保护。

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极小种群野生植物近地保护基地(陶丽丹/摄)

2010年8月,在原国家林业局组织编制的《全国极小种群野生植物拯救保护实施方案(2011-2015)》(送审稿)中,首次使用“极小种群野生植物”,但未对其进行说明或定义。受国家林业局的委托,中国科学院昆明植物研究所孙卫邦研究员对该实施方案进行了修改和补充,并基于“极小种群物种”的定义对极小种群野生植物这一概念进行了定义,即:极小种群野生植物是指分布地域狭窄或呈间断分布,长期受自身因素限制和外界因素干扰,呈现种群退化和数量持续减少,种群及个体数量都极少,已经低于稳定存活界限的最小生存种群(Minimum Viable Population,简称:MVP),而随时濒临灭绝的野生植物。2012年3月23日,国家林业局和国家发展改革委联合下发了“关于印发《全国极小种群野生植物拯救保护工程规划(2011-2015)》的通知”的附件文本中,将极小种群野生植物的概念、定义作为“四个专栏”中的“专栏二”放入其中。2013年,极小种群野生植物的概念、定义和特点在孙卫邦主编的《云南省极小种群野生植物保护实践与探索》一书中正式出版。多年研究极小种群野生植物的经验告诉孙卫邦,作为生物多样性的重要组成部分,野生植物与人类的生存和发展密不可分,人类的发展历史就是不断地发掘和驯化利用植物的历史。在植物物种水平生物多样性保护中,亟待优先拯救保护极小种群野生植物,应是当前生物多样性保护的核心工作之一。

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洛氏蝴蝶兰(蔡磊/摄)

孙卫邦说,事实上,许多极小种群野生植物具有经济利用、科学研究、潜在利用和生态价值等价值。一些种类,还在生物演化史上处于十分重要的地位,植物基因资源犹如潜在的“绿色金矿”,将会被人类不断发掘利用,可以说拯救保护极小种群野生植物,就是保护国家可持续发展的战略生物资源。

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漾濞槭绝处逢生

漾濞槭的叶片毛茸茸的,像一个胖手掌。果实长着一对果翅,像蜻蜓翅膀。漾濞槭(Acer yangbiense)的发现人——中国科学院植物研究所陈又生博士曾这样描述它。

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漾濞槭陶丽丹/摄

2015年,昆明植物园迁地保存的漾濞槭开花了,同年结出了第一批果实。2020年,大理云龙县漕涧林场近地保护的漾濞槭也开花了。这意味着漾濞槭种群在异地得到了更新和延续。而在20年前,漾濞槭差点儿还没有被人们发现就无声无息地消失在历史长河中。

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▲漾濞槭植物园苗床(杨静/摄)

漾濞槭是一种“枫树”,因发现于云南大理漾濞县而得名。

漾濞槭的发现实属偶然。

2001年,陈又生博士在查看标本时,发现几份采自漾濞县马鹿塘、鉴定为贡山槭(Acer kungshanense)的标本,但其形态与真正的贡山槭相去甚远。陈博士推测,这可能是一个新种。2002年4月,陈博士来到漾濞县马鹿塘实地考察,几番周折,找到了这种植物,当时野外仅发现4株,根据模式产地将其命名为漾濞槭,并于2003年正式发表。

漾濞槭每年2-3月开花,9-10月结果,花朵呈金黄色,每一串花序上只有三、五朵花有蜜,聪明的漾濞槭算计好了,这样安排便可以促使那些寻找花蜜的蜜蜂来回飞舞,帮助其完成授粉。

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▲漾濞槭花果陶丽丹/摄

在昆明植物研究所研究实习员陶丽丹看来,漾濞槭是一种生命力顽强、聪明且向往自由的植物。“漾濞槭比我们想象得更聪明。翅膀可以延长种子落下的过程,让种子容易被风吹到远处,自旋则是双保险,进一步延缓种子落地的时间。当翅果自旋的时候,会产生一股涡流,给自己一个上升力,抵抗重力,飞向更远的地方。”

为了寻找更广阔的生长空间,它通常生长在有水又开阔的沟谷——沟谷能产生更大的风,翅果飘落到水中,还能顺着水流进行二次传播。

我们可以想象,秋日里,漾濞槭的枫叶和种子随着生生不息的河流漂到不知名的角落,随山谷间穿流的风,孤独而凄美的飞舞,取名漾濞槭,或还有这层含义。

2015年前,人们知道的野生漾濞槭只有5株,其中能开花结果的仅仅3株,加之其分布区狭窄(除云南大理漾濞县外,地球上再无野生漾濞槭分布)、生境破碎化严重且长期受人为干扰严重,种群自然更新极为困难,因而是亟待拯救保护的典型极小种群野生植物。世界自然保护联盟(IUCN)曾将其受威胁等级评价为“极度濒危”(CR),这意味着再不采取措施,该物种将很快消失殆尽。

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漾濞槭挂果全株陶丽丹/摄

漾濞槭保护行动开始了。2007年,中国科学院昆明植物研究所开始对漾濞槭进行系统研究。人工繁育是漾濞槭保护的首要任务,但要实现人工繁育,必须解决授粉和种子萌发两大难题。

由于植株相距较远,漾濞槭授粉有效性不高,结出的种子很少。研究人员曾尝试嫁接,但没成功。参与漾濞槭保护的马鹿塘乡村民张国树想到一个“土办法”:到了漾濞槭开花的季节,把一棵树上开花枝条砍下来,绑在另一棵树上,没想到这样的方法竟然成功了。2008年秋天,授粉成功的漾濞槭收获了一批种子,受陈又生委托,张国树把其中的几千粒寄给中国科学院昆明植物研究所的孙卫邦研究员,请他帮忙育苗。孙卫邦带领团队迅速研究,掌握了“唤醒”种子的关键技术,成功培育出1600余株漾濞槭幼苗。这些小苗一部分留在昆明植物园进行“迁地保护”,并于2015年首次开花、结果,留下了希望的“种子”。

另一部分陆续回到了它祖辈生活过的地方,长势良好,被称为“回归自然”,也是一种增加濒危植物野生种群和个体数量最有效的方式。

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漾濞槭回归自然工作陶丽丹/摄

此后,通过分析幼苗的遗传结构,研究人员发现了5株漾濞槭以外植物参与了授粉过程,这表明野外还可能存在其他个体。为此,他们翻遍了山头,最终在2016年,发现了新的漾濞槭野生个体约570株。目前,在多项国家和地方相关项目支持下,研究人员采集新分布点的漾濞槭种子,人工繁育出近5万株幼苗,在多个地点进行了规模化生境恢复、自然回归、迁地保存和近地保护,同时对其DNA材料进行了种质库保存。

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2019年蒙自芷村林场漾濞槭迁地保护点幼苗情况观察陶丽丹/摄

孙卫邦自豪地宣布:“现在可以说,漾濞槭已经暂时脱离险境!”

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古之丹青,今之华盖:华盖木的迁地与就地保护

在海拔1300~1700m的云南东南部,生存着一种美丽的树木:树形亭亭如华盖、木材光泽如丝绢、花色清丽而芳香。因其树干笔直光滑、树冠巨大,酷似古代帝王出行时銮驾上的华丽车盖,让人联想到汉代古籍《西京杂记·卷一》中描述的一种植物:“﹝终南山﹞有树直上百丈,无枝,上结藂条如车盖,叶一青一赤,望之斑驳如锦绣,长安谓之丹青树,亦云华盖树。”据此,中国学者赋予了它霸气的中文名字——华盖木(Manglietiastrum sinicum)。

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▲华盖木陶丽丹/摄

华盖木是第三、四纪古老孑遗树种。1977年5月,中国科学院华南植物园研究员刘玉壶率人翻山越岭,来到华盖木所在地进行野外考察。两年后,他根据此次考察收集的标本发表了《中国木兰科一新属》,文中提出了华盖木属(Manglietiastrum)为木兰科新属,云南省西畴县为该新属的模式产地,属内仅一个种,即华盖木;1980年,国际木兰科学术研讨会确认了华盖木的分类地位。1999年,它被列为国家一级重点保护野生植物。

孙卫邦介绍,华盖木被发现后,研究人员对其进行了多次野外调查,截至2018年,经调查发现其野外仅有52株,未见幼苗,散生于云南省西畴、马关、屏边、河口和金平等地的常绿阔叶林中,是名副其实的“植物界大熊猫”。

自2004年开始,中国科学院昆明植物研究所持续数年对华盖木展开了综合保护和系统研究,对其采取了就地保护、迁地保护和回归自然等抢救性保护措施,效果显著。其中,在昆明植物园迁地保护的华盖木最大的已有三十多年树龄。

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华盖木回归工作照

华盖木每隔1至2年才开花一次,花枝不多,结实率也低。研究人员发现,华盖木的花具有二次开放现象,非常有趣。进入花期的华盖木,下午6点左右,花蕾香气四溢并微微打开,完全打开后,雌蕊先成熟,柱头绿色,分泌无色无味的粘液,过程持续十几分钟。这时,受到强烈气味吸引的贪吃的甲虫就会爬进来。大约1个小时后,除最外层的粉红色花被片一动不动外,其它花被片开始缓慢地闭合。对于甲虫而言,花被片形成了温暖舒适的“酒店”,不用担心天敌侵害,还有花被片作为食物,真是惬意。花第一次关闭之后,柱头逐渐枯萎失活,雄蕊成熟,开始散粉,关在花里的甲虫身上沾满了成熟的花粉。次日下午三点半左右,花再次在十几分钟里缓慢地完全打开,甲虫陆续退房离开,准备入住下一个“酒店”,此时,花的使命完成了,它不再闭合,两小时后逐渐萎蔫,慢慢凋谢。当甲虫成功进入下一朵花时,它们身上沾满的花粉就能与下一朵花成熟的柱头结合,帮助华盖木实现异花传粉。华盖木通过这种为甲虫提供“包吃包住”的方式,实现了一朵花到另一朵花的跨时空爱恋。

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华盖木的花(陈叶/摄)

“河口的野生华盖木要开花了!”目睹高达40多米高的华盖木开花是难得的一件事,为了看看野生华盖木开花,一接到河口来的这通电话,孙卫邦一行人立刻驱车从昆明赶去河口,到了目的地,当地村民帮他们爬上树看了看,冲着他们喊:“又开过了!”“时机刚刚好”似乎是研究人员无法奢望的缘分。树上的花要么开过了,要么还没开,孙卫邦不想错过这次机会,便让村民从树上仔细找到一个尚未开放的花朵。回到宾馆后,他把带短枝的花朵插入加了白砂糖水杯中。吃完饭回来,他惊奇地发现,插着的花开了!这是他第一次亲眼看到华盖木开放的花朵。

那晚,虽然光线不好,一群人围着这朵来之不易的花拍了不少照片。“华盖木的花是有灵性的,它知道我们想要看它开花。”孙卫邦曾经为了看花开,在华盖木所在之地跑了许多趟,却总是遇不到花期刚刚好的时机。但是终究花与人有缘,若干年后的2013年,昆明植物园内,一株1983年自西畴县引来进行迁地保护的华盖木开花了,此前很多人担心昆明同西畴县气候迥异,华盖木的迁地保护不会成功,这次开花意味着迁地保护成功了,他又一次遇到华盖木开花,这一次相遇比上一次更让他激动。

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华盖木的花(孙卫邦/摄

目前已知的52株野生华盖木个体中,分布在云南文山国家级自然保护区小桥沟片区、大围山国家级自然保护区、金平分水岭国家级自然保护区和马关古林箐省级自然保护区内的40株已全部得到有效的就地保护,分布在保护区外的12株位于马关县和金平县,目前已经建立保护小区;同时,在华盖木分布区域内回归了人工培育的幼苗达15000多株。目前,华盖木在昆明植物园、华南植物园、仙湖植物园及云南省林业和草原科学院昆明树木园等进行了迁地保护。其中,昆明植物园迁地保护的华盖木共77株,生长发育良好。

值得一提的是,昆明植物园迁地保护野生华盖木70%左右的遗传多样性,是保存遗传多样性最高的迁地保护种群;而回归自然的华盖木小苗长势良好,回归种群保存了该物种50%左右的遗传多样性。

如今,在云南,华盖已亭亭。

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从概念提出到保护实践

华盖木和漾濞槭只是多年来云南生物多样性保护中的两个案例,十几年来,从极小种群野生植物概念的提出到探索实践,云南省极小种群野生植物保护取得了令人瞩目的成效,并将经验从省级层面推广到了国家层面,甚至通过学术论文、国际会议等方式向全世界公布和分享。目前云南省极小种群野生植物保护已经形成了从概念创新到野外调查、种质资源采集保存、保护小区建设,再到基础生物学研究、人工繁育、活体保存,最后到规模化迁地保护、自然回归、种群重建、生境修复和生物资源可持续利用的综合保护体系。

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▲西畴青冈幼果序 植物园2021年西畴青冈首次结实(陈智发/摄)

2017年和2018年,云南省科技厅依托中国科学院昆明植物研究所分别成立了“云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室”和“云南省极小种群野生植物保护与利用创新团队”,支持研究人员用科学的方法来拯救和保护云南省乃至整个中国的极小种群野生植物。

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▲云南金茶花(蔡磊/摄)

2020年3月,“云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室”通过验收,正式挂牌。该重点实验室已经对20种极小种群野生植物开展了回归自然与种群重建实验示范工作;在昆明植物园内,建立了56种以上极小种群野生植物的迁地保护种群。除此之外,云南省多个政府部门同多个科研院所合作,成功开展了许多极小种群野生植物的综合保护。对这些物种开展了长期的科学管护、生长动态监测、数据采集分析,建立了完整的科学档案;同时研制了极小种群野生植物迁地保护活植物栽培保育规范,指导开展极小种群野生植物迁地保护工作。

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云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室成员及学术委员会合影(常帅/摄)

“对极小种群物种开展抢救性保护的几个措施,包括就地保护、近地保护、迁地保护、回归自然与种群重建。就地保护是生物多样性保护很重要一个保护措施,它同时保护了这个物种以及它的生境,避免人为干扰,有利于自然更新。”孙卫邦说,近些年来,云南针对极小种群野生植物建立了30个就地保护小区或保护点、18个迁地保护基地以及9个物种的4个近地试验基地。

在科学家的全力拯救保护中,值得一提的是民间行动也在同步进行。

2020年,北京市企业家环保基金会(阿拉善SEE西南项目中心)对云南省两个物种提供了30万元资金进行保护,一个是植物物种云南梧桐(Firmiana major),另一个是动物物种西黑冠长臂猿。

基金会之所以选择云南梧桐作为此次保护项目的目标物种之一是经过深思熟虑的,这个物种背后有一段令人唏嘘的历史。云南梧桐是一种树木,曾经在中国西南地区广泛分布,《中国植物志》中记载云南梧桐:生于海拔1600-3000米的山地或坡地、村边,路边也常见。正如元谋县林业站工作人员所说:“小的时候,在我们这里常常可以看到云南梧桐,还有其他一些本地树种,它们都是曾经伴着我们童年成长的记忆。”

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云南梧桐(杨静/摄

1987年公布的“第一批中国珍稀濒危保护植物名录”中,云南梧桐已经被列为二级重点保护植物。1998年世界保护联盟(IUCN)公布世界受威胁树木名录,将其列为我国已经野外灭绝的特有植物之一。由于认为其野生已经消失,失去保护的必要,1999年《国家重点保护野生植物名录》中没有列入云南梧桐。

云南梧桐在云南真的灭绝了么?没有确定的答案。

2017年7月,孙卫邦研究团队来到丽江大东乡开展国家科技基础资源调查专项项目“中国西南地区极小种群野生植物调查与种质保存”野外调查研究。副研究员杨静等人发现了被认为在云南已经“野外灭绝”的云南梧桐。随后在元谋县江边乡开展调查时,再次在一个小山崖的岩缝中发现了十余株云南梧桐。

云南梧桐可以在艰苦的生境中生存,在土壤贫瘠的岩石上也能够生长。它的萌蘖能力很强,幼苗具有膨大的储水茎,使其具备了显著的抗酷热和干旱能力。

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云南梧桐(杨静/摄

为了对残存的种群进行种质资源抢救性保护,SEE诺亚方舟项目资助并联合中国科学院昆明植物研究所、云南省农业科学院热区生态农业研究所(以下简称热区所),发起了云南梧桐抢救性保护工作,通过就地保护与人工繁育及迁地保护相结合,定期对元谋种群开展监测和巡护,在昆明植物园及元谋当地分别建立迁地保护及就地保护的同时,并对云南梧桐进行了种群增强、回归和重建工作。

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2021年阿拉善基金会和孙卫邦研究组以及元谋热区所合作进行云南梧桐繁育(陶丽丹/摄)

经过一年的努力,热区所成功繁育云南梧桐幼苗3000多株。2021年6月22日,在一场雨到来前,孙卫邦和西南项目中心及热区所工作人员,在元谋实施了第一次云南梧桐种群重建野外回归种植,种下了2000多株幼苗。2021年9月1日,在元谋县江边乡沙沟箐村云南梧桐的野外种群处,这几家单位共同开展了野生植株单株挂牌、竖立就地保护提示牌和增强型回归等保护行动。“植物是生态系统修复的基础。极小种群云南梧桐的拯救保护,为乡土植物回归种植做出了示范,也为云南的干热河谷的植被修复找回了一个潜在的树种,同时也为动物提供了食物,延伸了自然界的食物链。”SEE诺亚方舟执行主席萧今这样认为。

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2021年阿拉善基金会和孙卫邦研究组以及元谋热区所合作进行云南梧桐繁育陶丽丹/摄

迄今为止,云南省已纳入政府层面保护行动计划的极小物种野生植物共计87种。自2017年底以来,对自然保护区和其它就地保护点内的67种植物进行了科学管理和保护,同时已对61个物种开展了人工繁育基础上的迁地保护。

万物有其使命。云南省是世界生物多样性最丰富的地区之一,保存一座诺亚方舟,让自然的物种自由繁衍,不离开原生栖息地,这是人类的义务和责任。

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校对 吴龙贵


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