拯救極度瀕危植物全方位保護(hù)百山祖冷杉

吳友貴

百山祖冷杉起源古老，是低緯度地區(qū)的冷杉屬等高寒植物在第四紀(jì)冰川末期從低海拔向高海拔山體退縮的佐證，是中國(guó)東南大陸唯一的冷杉屬樹種，也為全球冷杉屬最為稀少的植物，自然生長(zhǎng)的成熟個(gè)體現(xiàn)僅存3株，被世界自然保護(hù)聯(lián)盟物種生存委員會(huì)列為世界最瀕危的12種植物之一，對(duì)于這一地區(qū)的植物區(qū)系發(fā)生和演變，以及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)和氣候?qū)W等具有很高的科研價(jià)值。一個(gè)種群大小正在快速衰退的物種，如果不能及時(shí)通過(guò)保護(hù)管理來(lái)鑒別和回答種群衰退的原因，并采取科學(xué)的保護(hù)措施，那么這個(gè)物種將很有可能滅絕。多年來(lái)，百山祖管理處一直以《IUCN物種紅色名錄瀕危等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)（2001）》為行動(dòng)指南和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，全方位拯救保護(hù)百山祖冷杉，努力為解除其極度瀕危狀況奠定基礎(chǔ)。除了保護(hù)母樹使其免受自然災(zāi)害和人為損害，以及加強(qiáng)巡護(hù)和監(jiān)測(cè)外，主要開展了以下幾方面的工作。

人工繁育 擴(kuò)大野外種群

開展人工嫁接，培育后代苗木。極度瀕危植物保護(hù)的首要任務(wù)就是繁育更多的后代苗木，避免其在“瞬間消失”。百山祖冷杉母樹難得開“花”結(jié)“果”，獲得母樹種子實(shí)生苗存在較大困難，為此，慶元縣萬(wàn)里林場(chǎng)（保護(hù)區(qū)前身）首先開展了人工嫁接，快速保存珍貴基因。1978—1982年，開展了以日本冷杉為砧木的多種方式嫁接試驗(yàn)，保存的14株嫁接樹現(xiàn)已開“花”結(jié)“果”，在2007—2018年期間的4個(gè)年份，成功培育了嫁接百山祖冷杉種子苗。建成30多畝的野外種群恢復(fù)基地，野外種植2000多株嫁接樹種子苗。建成2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)育苗大棚，苗圃地內(nèi)保留1300多株幼苗。在多株嫁接樹下保留部分苗木開展監(jiān)測(cè)。

繁育母樹種子實(shí)生苗。通過(guò)嫁接方式繁育苗木，后代的遺傳多樣性水平非常低，無(wú)法達(dá)到生物多樣性保護(hù)的目的。瀕危植物保護(hù)不只是通過(guò)嫁接方式繁育后代，必須抓住有利時(shí)機(jī)，想方設(shè)法繁育母樹種子實(shí)生苗。1991年，通過(guò)對(duì)百山祖冷杉母樹進(jìn)行人工輔助授粉，當(dāng)年秋季收集種子，翌年成功育得一批種子實(shí)生苗，現(xiàn)保存43株，種植在4處，這批實(shí)生苗生長(zhǎng)狀況良好，胸徑最大達(dá)18厘米，樹高最大達(dá)6.6米，已有多株開了雌球花，尚未發(fā)現(xiàn)有雄球花，但已指日可待。2012年又成功繁育一批百山祖冷杉母樹種子苗，現(xiàn)保存40多株，已種植到百管站附近的林下。

生境改良 促進(jìn)天然更新

開展生境保護(hù)與改良。在建立新種群時(shí)，必須要先了解究竟是哪些因素導(dǎo)致了野生種群的衰退，而在消除或控制這些因素前，建立新種群的努力不可能成功。人工繁育再多苗木也無(wú)法了解瀕危植物自然生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程中的障礙，因此無(wú)法降?；蚪馕＃星抑挥袚碛幸欢ㄒ?guī)模的能夠自然繁殖后代的野生種群才算真正意義的解除瀕危狀況，為此必須開展人工促進(jìn)天然更新。早些年份，在發(fā)現(xiàn)百山祖冷杉原生境附近的矮曲林中有3株自然萌發(fā)的幼苗（推測(cè)是2007年萌發(fā)）后，局部采取透光、培土、除草等措施進(jìn)行改良，并加強(qiáng)巡護(hù)和監(jiān)測(cè)。2017年，恰逢3株百山祖冷杉母樹都開“花”結(jié)“果”的絕好時(shí)機(jī)，在浙江大學(xué)專家的建議下，百山祖管理處開展了生境保護(hù)與改良，包括清理母樹鄰近植物的枝葉，為母樹生長(zhǎng)和開“花”結(jié)“果”改善光照條件;清理林下慶元華箬竹等低矮灌木植物，增加地表的光強(qiáng)，促進(jìn)其種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng);清理母樹周圍地上過(guò)厚的枯枝落葉，減少種子著地和幼苗根系入土的難度;清除母樹不遠(yuǎn)處矮曲林下積水嚴(yán)重的雜草，促進(jìn)了該區(qū)域的種子萌發(fā)和幼苗根系生長(zhǎng)。

采取保育措施，探尋影響因子。為了了解百山祖冷杉與生物和非生物環(huán)境的關(guān)系，在百山祖冷杉原生境建立了0.5公頃的群落長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)樣地。2018年初夏，母樹下天然萌發(fā)出730多株苗木。研究人員隨即將幼苗在監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的所處位置進(jìn)行了記錄，之后多次采取埋根、培土、開設(shè)排水溝、臨時(shí)澆水、冰凍季節(jié)在幼苗周圍埋設(shè)枯草落葉預(yù)防凍拔災(zāi)害等措施。定期觀察幼苗成活情況，將各個(gè)樣方內(nèi)幼苗的多度及死亡率與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行分析，探尋影響百山祖冷杉幼苗死亡率最顯著的環(huán)境因子。原生境現(xiàn)保存210多株幼苗，在人工改良生境和促進(jìn)天然更新上邁出關(guān)鍵性的一步?？上驳氖?，其中的兩株母樹2019年又開“花”結(jié)“果”，為繼續(xù)開展人工促進(jìn)天然更新和進(jìn)行相關(guān)研究提供了條件。

深入研究 摸清瀕危機(jī)制

與高等院校、科研院所合作。保護(hù)珍稀瀕危植物在理論上需要了解其遺傳、發(fā)育、生理、生長(zhǎng)、生殖等全過(guò)程，而《IUCN物種紅色名錄瀕危等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)》的第一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是稀有瀕危原因是否被真正了解，其減少狀態(tài)或減少因素是否未停止或可逆，故應(yīng)從多個(gè)方面開展基礎(chǔ)研究，摸清其瀕危機(jī)制。多年來(lái)，百山祖管理處與多家高等院校、科研院所合作，開展了百山祖冷杉水培、沙培、土培等扦插實(shí)驗(yàn)、種子育苗、生境適應(yīng)性、光合參數(shù)測(cè)定、遺傳多樣性分析、枝葉營(yíng)養(yǎng)含量測(cè)定等多項(xiàng)研究，也取得了相應(yīng)的研究成果。

全方位開展保護(hù)和研究工作。2017年，浙江省啟動(dòng)珍稀瀕危野生動(dòng)植物搶救保護(hù)工程（2017—2020年），百山祖冷杉是其中重要的子項(xiàng)目之一。百山祖管理處與浙江大學(xué)等單位合作，全方位開展保護(hù)和研究工作，全面加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，利用紅外相機(jī)開展野生動(dòng)物植食種子監(jiān)測(cè)工作，開展多個(gè)層次的生態(tài)學(xué)研究，包括種子產(chǎn)量和擴(kuò)散規(guī)律、種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)（野外和實(shí)驗(yàn)室）、根際微生物、遺傳多樣性和譜系結(jié)構(gòu)、生殖生物學(xué)、共生真菌等研究，相關(guān)研究進(jìn)展順利，有的已取得初步成果。與浙江大學(xué)合作，開展了百山祖冷杉胚培養(yǎng)研究，成功獲得了由未成熟胚發(fā)育的無(wú)菌試管苗，能夠有效地減少因種子發(fā)育障礙而死亡的個(gè)體數(shù)量，并開始試管苗野外馴化，為百山祖冷杉的搶救與保育開辟了一條新途徑。

遷地保護(hù) 謹(jǐn)防低發(fā)事件

移植部分苗木到外地進(jìn)行異地保護(hù)。雖然自然災(zāi)害（如干旱、颶風(fēng)和龍卷風(fēng)、地震、火災(zāi)、極端氣候、疾病暴發(fā)等）通常很少發(fā)生，但是一旦發(fā)生就可能使種群的大多數(shù)個(gè)體迅速死亡，甚至可以使整個(gè)種群從一個(gè)地區(qū)消失。種群數(shù)目越少，物種受滅絕的威脅就越大，地理分布非常局限且僅有一個(gè)種群物種的命運(yùn)就不言而喻了。為了解決百山祖冷杉的占有面積和分布區(qū)極其狹小的問(wèn)題，預(yù)防未來(lái)低發(fā)性偶然事件對(duì)其生存構(gòu)成的巨大威脅，將1992年培育的11株母樹種子苗移植到慶元縣境內(nèi)的某山場(chǎng)進(jìn)行遷地保護(hù)，近年來(lái)陸續(xù)將2007年、2015年培育的嫁接樹種子苗移植到浙江農(nóng)林大學(xué)、百山祖鎮(zhèn)多個(gè)村進(jìn)行遷地保護(hù)。在研究瀕危機(jī)制的基礎(chǔ)上，目前正著手研究保護(hù)技術(shù)和遷地方案，待后代達(dá)到一定數(shù)量且遷地保護(hù)技術(shù)成熟后，將移植部分苗木到外地進(jìn)行異地保護(hù)，“能有多遠(yuǎn)就送多遠(yuǎn)”，擴(kuò)大異地種群數(shù)量，規(guī)避極端自然災(zāi)害對(duì)單個(gè)種群的毀滅性影響。

加大宣傳 增加社會(huì)關(guān)注度

對(duì)珍稀瀕危物種的相關(guān)知識(shí)、生存狀態(tài)、保護(hù)工作及取得的成效等信息進(jìn)行傳播，對(duì)社會(huì)公眾開展科普教育，提高公民的保護(hù)意識(shí)，有利于珍稀瀕危物種的保護(hù)。多年來(lái)，百山祖管理處積極利用各種報(bào)刊、電視、網(wǎng)站等媒體以及自建的自然博物館，宣傳介紹百山祖冷杉以及百山祖冷杉保護(hù)所取得的成效，尤其是“百山祖冷杉胚胎離體培養(yǎng)取得成功”“成功繁育百山祖冷杉原生樹野生幼苗”等新聞通過(guò)國(guó)內(nèi)多家知名網(wǎng)站發(fā)布或轉(zhuǎn)載，承辦并在百山祖召開了世界植物園保護(hù)聯(lián)盟項(xiàng)目百山祖冷杉保護(hù)研討會(huì)和浙江省生物多樣性保護(hù)研討會(huì)，進(jìn)一步擴(kuò)大了百山祖冷杉的知名度，較大地提高了人們對(duì)百山祖冷杉的了解和關(guān)注度。