科技創(chuàng)新支撐“地球獨(dú)子”兒孫滿堂

◆撰文/俞慈英

普陀鵝耳櫪系樺木科鵝耳櫪，屬落葉喬木，僅分布于浙江省舟山市普陀山島，1930年被植物學(xué)家鐘觀光教授發(fā)現(xiàn)，1932年由林學(xué)家鄭萬(wàn)鈞教授定名。20世紀(jì)50年代初，普陀山曾有該樹種分布，但到了20世紀(jì)50年代末，大規(guī)模的毀林開墾導(dǎo)致普陀鵝耳櫪數(shù)量急劇減少，僅在普陀山島的佛頂山慧濟(jì)寺西側(cè)幸存1株原生母樹，樹齡約200年，被喻為“地球獨(dú)子”。世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）已將該樹種列為“極?！保–R）等級(jí)。1999年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，普陀鵝耳櫪被列為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物。

為拯救這個(gè)“地球獨(dú)子”，自20世紀(jì)80年代開始，杭州植物園、浙江林學(xué)院、浙江省林科院、舟山市林科所、普陀山林場(chǎng)等單位的科技人員對(duì)該樹種的致危原因、種苗繁育、遷地保存等方面進(jìn)行了有益的探索，成功繁育子代苗木300余株，在一定程度上緩解了該物種的瀕危狀態(tài)。從2000年開始，在國(guó)家林業(yè)局、浙江省科技廳、浙江省林業(yè)廳等上級(jí)部門的大力支持下，舟山市林科院對(duì)該樹種的保護(hù)和解危技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)的攻關(guān)研究，在瀕危原因分析、人工種苗擴(kuò)繁、子代種群營(yíng)建、物種遷地保存等方面取得了一系列創(chuàng)新性成果。2009年，人工子代群體規(guī)模破1萬(wàn)株大關(guān)，為該物種的保護(hù)和解危作出了突出貢獻(xiàn)。科技的持續(xù)創(chuàng)新拯救了普陀鵝耳櫪這個(gè)“地球獨(dú)子”，使其在21世紀(jì)的陽(yáng)光雨露下絕處逢生。同時(shí)，相關(guān)的科技成果在2009年榮獲浙江省科技興林一等獎(jiǎng)和梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。

內(nèi)外施治，保住“獨(dú)子”。由于樹齡增長(zhǎng)、生境劇變等原因，普陀鵝耳櫪原生母樹曾一度出現(xiàn)了枝椏枯死、長(zhǎng)勢(shì)衰弱等羸老癥狀，普陀山園林管理部門及有關(guān)科技人員對(duì)此非常重視。20世紀(jì)80年代以來(lái)，先后采取了樹干防腐，在外圍設(shè)置水泥欄桿杜絕游客踐踏，在樹基外側(cè)修筑擋土墻防止水土流失，在大樹旁設(shè)立大理石宣傳保護(hù)碑，在樹基四周培土并種植地被植物麥冬以保護(hù)好母樹周圍植物群落等措施，并安排了專職護(hù)林員負(fù)責(zé)母樹的管護(hù)工作，做到了內(nèi)科外科辨證施治，保護(hù)母樹與其生境緊密結(jié)合。如今，昔日羸弱的“地球獨(dú)子”已煥發(fā)出了蓬勃的生機(jī)和活力，能年年開花結(jié)實(shí)，為保護(hù)和拯救該物種奠定了重要的基礎(chǔ)。

苦苦研究，專家解疑。歷經(jīng)多代科技人員的不懈努力，普陀鵝耳櫪物種的致危機(jī)理終得破解。研究結(jié)果表明，人為毀林開墾是導(dǎo)致普陀鵝耳櫪種群規(guī)模驟減和野外生境劇變的直接原因。在花期，降雨和大風(fēng)會(huì)造成雄花散粉、花粉傳播障礙和大量落花，給雌花受孕帶來(lái)困難，進(jìn)而嚴(yán)重影響種子產(chǎn)量和品質(zhì)。而雌雄花序分布格局不合理、花粉活力低、果殼堅(jiān)硬、種子品質(zhì)低劣等繁殖障礙是導(dǎo)致其瀕危的生物學(xué)原因。遺傳多樣性研究也表明，普陀鵝耳櫪的遺傳多樣性水平較低，進(jìn)化潛力不足?；诖?，專家提出了開展花粉低溫保存、人工輔助授粉等物種保存新思路，并加強(qiáng)了造林地選擇、適當(dāng)加大造林密度和造林群體規(guī)模等營(yíng)林措施，為物種解危和保存利用工作掀開了新的一頁(yè)。

多措并舉，終獲成功。攻克種苗繁育難關(guān)、不斷擴(kuò)大子代群體規(guī)模一直是舟山市林科院致力研究的重點(diǎn)課題之一。10多年來(lái)，他們持續(xù)開展了不同母樹普陀鵝耳櫪的種實(shí)特性和育苗技術(shù)研究，總結(jié)出一套有效的采種、種子水選、消毒、儲(chǔ)藏、播種、苗期管理、苗木移栽等有性繁殖育苗技術(shù)；持續(xù)4年開展扦插育苗技術(shù)研究，攻克了一系列扦插繁殖難關(guān)，最高扦插成活率達(dá)89.5%；初步開展了本砧嫁接繁殖試驗(yàn)，最高嫁接成活率達(dá)12.5%。在此基礎(chǔ)上，還開創(chuàng)性地進(jìn)行了組培育苗技術(shù)研究，利用芽體和種胚作外植體均成功獲得了克隆小苗。舟山繁殖的普陀鵝耳櫪子代苗木數(shù)量創(chuàng)造了該物種人工子代群體數(shù)量的新紀(jì)錄，為進(jìn)一步開展物種保護(hù)和利用奠定了堅(jiān)實(shí)的種苗基礎(chǔ)。

積極造林，繁衍后代。21世紀(jì)初，具有一定規(guī)模的普陀鵝耳櫪野外種群僅有普陀山佛頂山（39株）和舟山市林科院的舟山海島引種馴化樹木園（16株）2處，這兩個(gè)人工F1代種群在普陀鵝耳櫪解危研究及后代繁衍等方面發(fā)揮了重要作用。課題組還利用普陀山佛頂山人工種群，通過(guò)積極的人工干預(yù)措施，首次成功獲得了普陀鵝耳櫪的天然更新后代，為該物種真正恢復(fù)可持續(xù)的天然更新能力進(jìn)行了有益探索。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，課題組通過(guò)低產(chǎn)果園改造、采伐跡地更新等途徑，在市內(nèi)外陸續(xù)種植了4000余株普陀鵝耳櫪，其中在定海、普陀、岱山、嵊泗等市內(nèi)縣（區(qū)）試種總數(shù)達(dá)2000余株。規(guī)模最大的種群布局在定海馬岙臥佛山、舟山市林科院樹木園內(nèi)及岱山苗圃3處，總面積50余畝。這些種群在2013年經(jīng)歷了舟山海島60年來(lái)最嚴(yán)重的旱災(zāi)考驗(yàn)，幼林保存率達(dá)95%以上，且目前長(zhǎng)勢(shì)良好。

在子代野外人工種群建設(shè)中，舟山市林科院除充分利用好政府公益性資金的投入使用外，還有效吸引了個(gè)體工商資本的參與，建設(shè)主體除了研究單位外，還擴(kuò)大到了政府事業(yè)單位和個(gè)體企業(yè)。多種主體參與造林使普陀鵝耳櫪野外種群建設(shè)工作展現(xiàn)出新活力。

天南地北，扎根四方。最早進(jìn)行普陀鵝耳櫪島外遷地保存的單位是杭州植物園，該園于1978年采集種子，培育出15株實(shí)生苗，栽于園內(nèi)，后又陸續(xù)贈(zèng)送給南京植物園等單位。后來(lái)，上海植物園、江西廬山植物園、江西九江珍稀瀕危植物種質(zhì)資源庫(kù)、河南鄭州航空工程學(xué)院、浙江農(nóng)林大學(xué)植物園、浙江珍稀瀕危物種種質(zhì)資源庫(kù)（浙江安吉）、河南雞公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局等單位也先后開展了普陀鵝耳櫪的引種馴化與遷地保存工作，并取得了成功。廬山植物園還將引種擴(kuò)繁的苗木提供給廣西、武漢、廣州等植物研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行引種試驗(yàn)。目前，這些引種單位引進(jìn)的普陀鵝耳櫪大多生長(zhǎng)正常，部分已能開花結(jié)實(shí)。2007年春，舟山市課題組在河北石家莊、山西大同、山西霍縣3處各試種普陀鵝耳櫪2年生苗木30株（移植在各試點(diǎn)苗圃內(nèi)），從目前反饋情況來(lái)看，各點(diǎn)移植成活率均較高，能正常越夏，但到冬季均受到凍害?？蒲腥藛T初步判斷普陀鵝耳櫪在石家莊及以北地區(qū)不適宜生長(zhǎng)，在山西霍縣尚能越冬。

到目前為止，普陀鵝耳櫪遷地保護(hù)區(qū)分布于全國(guó)多家植物園或其他單位，地理位置從東經(jīng)112°70′至122°50′，北緯23°30′至34°70′，遷地保護(hù)研究取得了重要進(jìn)展。

幼苗

花

漫漫征程，任重道遠(yuǎn)。普陀鵝耳櫪物種保護(hù)工作是一個(gè)漫長(zhǎng)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程。目前，舟山市林科院雖在該物種的致危機(jī)理、種苗繁育、人工野外種群建設(shè)、物種遷地保存等方面取得了一批原創(chuàng)性科技成果，有力地支撐了物種的保護(hù)工作，但相較于物種保護(hù)與利用的整個(gè)過(guò)程，這些成果還只能算是漫漫征程中邁出的一小步。從目前的研究進(jìn)展來(lái)看，普陀鵝耳櫪有效結(jié)實(shí)量少，種子成活率低、品質(zhì)低劣，結(jié)實(shí)大小年現(xiàn)象明顯等有性繁殖障礙依然沒有得到有效破解。從就地與遷地保存的野外群體來(lái)看，除普陀山佛頂山F1代子代林里獲得了1株天然更新小苗外，其余個(gè)體或群體林下均未發(fā)現(xiàn)該物種的天然更新現(xiàn)象。由此判斷，到目前為止，該物種仍不能自我形成足夠的土壤種子庫(kù)和為種群補(bǔ)充后代的幼苗，其種群尚不能實(shí)現(xiàn)自我更新與維持。因此，從野外種群的自我重建與天然更新角度來(lái)看，普陀鵝耳櫪目前仍處于瀕危狀態(tài)。如何提高種子的產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)一步擴(kuò)大有性后代的種群數(shù)量并逐步恢復(fù)其天然更新能力，將是真正解除普陀鵝耳櫪瀕危狀態(tài)，有效保護(hù)物種基因資源的新課題。普陀鵝耳櫪保護(hù)的科技創(chuàng)新工作任重而道遠(yuǎn)，“地球獨(dú)子”要長(zhǎng)成繁茂森林，更期待科技驅(qū)動(dòng)續(xù)寫新的華章。