徐璐
摘要:自現(xiàn)代化發(fā)展以來(lái),伴隨著人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境資源的不斷開(kāi)發(fā)與利用,我國(guó)生物多樣性受到了越來(lái)越多的威脅。瀕危植物,是指在較短時(shí)間內(nèi),由于植物種群內(nèi)外因素導(dǎo)致種群數(shù)量急劇下降,達(dá)到生存數(shù)量極限的植物。本文論述了利用就地保護(hù)、遷地保護(hù)、加強(qiáng)管理對(duì)于中國(guó)瀕危植物進(jìn)行保護(hù)的現(xiàn)狀,同時(shí)通過(guò)科學(xué)立法和應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所取得的研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:生物多樣性 瀕危植物 植物保護(hù)
從工業(yè)革命以來(lái)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中,為了更好地發(fā)展經(jīng)濟(jì)以滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求,人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用自然資源的同時(shí)也相應(yīng)破壞了植物生長(zhǎng)所需的生態(tài)環(huán)境。從而導(dǎo)致了植物多樣性受到影響,甚至使得不少植物走向?yàn)l臨滅絕的狀態(tài)。據(jù)不完全估計(jì),全世界有不少于5-6萬(wàn)種植物受到不同程度上的威脅。現(xiàn)存物種以每天1種的速度在消失。物種一旦滅絕,就不再重現(xiàn),人類(lèi)將永遠(yuǎn)看不到這些物種,更談不上加以利用。更重要的是,一種植物的滅絕,能引發(fā)10-30種其他生物的丟失,將給人類(lèi)帶來(lái)非常大的損失。植物多樣性與人類(lèi)的穩(wěn)定的生產(chǎn)和生活息息相關(guān),而植物瀕臨滅絕的危機(jī)對(duì)于維持和保護(hù)植物多樣性而言則是極大的挑戰(zhàn)。瀕危植物物種的消失不僅僅意味著生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性將受到影響,同時(shí)也會(huì)直接或間接地影響人類(lèi)自身的生存和發(fā)展。所以珍稀瀕危植物保護(hù)工作格外緊迫、刻不容緩。隨著瀕危植物保護(hù)工作的陸續(xù)開(kāi)展,我們從不同角度、不同方面都取得了相應(yīng)的進(jìn)展,本文將主要從瀕危植物保護(hù)的策略和利用生物技術(shù)手段進(jìn)行保護(hù)所取得的成果展開(kāi)介紹。
一、瀕危植物
(一)瀕危植物的定義
瀕危植物指的是由于自身的原因或受到人類(lèi)活動(dòng)或自然災(zāi)害的影響而處在滅絕邊緣的植物。這些植物往往具有以下的特點(diǎn):通常情況下生長(zhǎng)較為稀疏;地理分布有較大的局限性;僅存在于稀少的局部地區(qū);或者是出現(xiàn)在脆弱的生態(tài)環(huán)境中,隨時(shí)有可能面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。瀕危植物的分布有限,加之賴(lài)以生存的生態(tài)相對(duì)脆弱,使得這些植物在面臨自然選擇和人工選擇的壓力直線,競(jìng)爭(zhēng)力大大削弱。瀕危植物在地區(qū)之間的分布差異較小,主要特異性地分布在地區(qū)內(nèi)某個(gè)特殊的生態(tài)環(huán)境中。瀕危植物的種類(lèi)較多,特征不一,種屬不同、植株大小也不同。
(二)瀕危植物的瀕危機(jī)理
在內(nèi)外因素的共同影響下,瀕危植物的生長(zhǎng)繁衍受到了嚴(yán)重威脅。內(nèi)在機(jī)理主要包括遺傳變異力低下、生殖能力弱、生活適應(yīng)力衰竭等。部分野生植物由于它的生理特征或其他物種對(duì)其產(chǎn)生的影響,無(wú)法直接按照它原有的生物周期進(jìn)行正常的生長(zhǎng)繁殖活動(dòng),或多或少存在生殖障礙。如紅豆杉種群因?yàn)閷?duì)氣候及地形的要求太高,所以這物種在植物界中的競(jìng)爭(zhēng)力就相對(duì)較弱,與此同時(shí)自我更新速度又太過(guò)緩慢,所以生存處于被動(dòng)的狀態(tài)。而外部因素同樣也是導(dǎo)致很多植物瀕危的主要原因,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)包括自然災(zāi)害和人為因素。自然災(zāi)害包括地質(zhì)歷史上的大陸翹起與沉降,冰期與后冰干熱期的周期交替形成的全球大規(guī)模氣候變遷。因此一些植物的種群數(shù)量不斷下降,致使該物種走向滅絕邊緣,成為珍稀植物,如蘇鐵等。人為因素是指大范圍的人類(lèi)活動(dòng)給植物生存帶來(lái)的種種災(zāi)害。其中過(guò)度放牧、亂砍濫伐以及對(duì)部分植物的不正當(dāng)取用等這些都有很大的可能誘導(dǎo)了植物瀕危。此外,工業(yè)的快速發(fā)展造成部分地區(qū)土地污染,水體污染,空氣污染。這些生存環(huán)境的破壞限制了植物的生長(zhǎng)活性,使植物的種群遺傳結(jié)構(gòu)不斷向單一化發(fā)展,環(huán)境適應(yīng)力不斷下降,逐漸走向滅亡。自然災(zāi)害是極為不可控的因素之一,因此相對(duì)而言,所有植物面臨的風(fēng)險(xiǎn)都較為一致。但是人為因素往往具有定向性和區(qū)域性。而內(nèi)在的遺傳因素則是導(dǎo)致瀕危植物面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)的基本因素。在內(nèi)外因素的共同影響之下,植物的命運(yùn)往往發(fā)生著不易察覺(jué)的變化。
(三)瀕危植物的價(jià)值
一個(gè)物種一旦發(fā)生滅絕對(duì)人類(lèi)而言將是無(wú)可挽回的重大損失,惡化了人類(lèi)生存環(huán)境的同時(shí)也將加劇物種的滅絕。然而許多珍稀瀕危植物具有重大的內(nèi)在價(jià)值。一些稀少植物本身就具有優(yōu)質(zhì)的材用價(jià)值,常被廣泛用于造紙,建筑,雕刻等方面,如黃花梨木平,由于其有著極高的經(jīng)濟(jì)及材用價(jià)值,導(dǎo)致目前野外資源稀缺。有些植物對(duì)人類(lèi)而言有著巨大的珍貴藥用價(jià)值,如人參能夠調(diào)理氣血強(qiáng)身健體,而從紅豆杉提取出來(lái)的紫杉醇具有抗癌作用等。還有的植物生態(tài)價(jià)值較高,如東京龍腦香和四數(shù)木等,它們都是熱帶雨林的重要組成物種,它們存在對(duì)整個(gè)自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展十分重要。同時(shí)有些瀕危植物有較大的欣賞價(jià)值,比如香果樹(shù)、珙桐、鵝掌楸等,對(duì)人們生活質(zhì)量的提升有重要作用。綜上來(lái)看,瀕危植物的價(jià)值不僅僅體現(xiàn)于其生物圈中的地位,還有內(nèi)在的潛在價(jià)值。
二、瀕危植物的保護(hù)策略
(一)就地保護(hù)
就地保護(hù)就是通過(guò)建立各種自然保護(hù)區(qū)的形式,包括自然保護(hù)區(qū),風(fēng)景名勝區(qū)和森林公園。就地保護(hù)的植物往往是待生存環(huán)境得到修復(fù)之后能夠存活下來(lái)的優(yōu)勢(shì)種群。就地保護(hù)能夠最大程度上地減少保護(hù)工作的開(kāi)展過(guò)程中對(duì)植物造成的負(fù)面影響,在保護(hù)已有生境的前提下,完善修復(fù)其他條件從而達(dá)到最終目的。就目前來(lái)說(shuō),就地保護(hù)是對(duì)中國(guó)瀕危植物進(jìn)行保護(hù)效果最佳,也是最為有效的方法之一。比如:云南地區(qū)擁有了154種珍稀瀕危植物物種,其中在保護(hù)區(qū)受到保護(hù)的約有130種。
(二)遷地保護(hù)
遷地保護(hù)就是將植物的部分組織,個(gè)體等生物多樣性的組成成分從原來(lái)的生長(zhǎng)環(huán)境移出,遷到另一個(gè)新的自然環(huán)境。這種方法與就地保護(hù)有本質(zhì)差別,已逐漸成為全球生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃的關(guān)鍵舉措之一。遷地保護(hù)便于對(duì)瀕危植物進(jìn)行規(guī)模化的統(tǒng)管理和保護(hù)。目前,我國(guó)在全國(guó)各地建有160多個(gè)植物園,而其中約有23000余種中國(guó)區(qū)系植物被收集和栽培起來(lái),占全國(guó)種類(lèi)的65%。
(三)管理與立法保護(hù)
為了保障瀕危植物更好地繁殖,就需要改善其生活和生長(zhǎng)條件,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)瀕危植物的管理。加大對(duì)自然保護(hù)區(qū)的資金投入,和加強(qiáng)對(duì)管理人員的培養(yǎng)等,都對(duì)保護(hù)該植物有重要作用。在空間上保護(hù)植物劃分為三個(gè)方面:國(guó)際、國(guó)家和地方。我國(guó)陸續(xù)制定了相應(yīng)的法律法規(guī),通過(guò)立法規(guī)定了植物利用及生境保護(hù)措施。其中《瀕危野生動(dòng)植物物種國(guó)際貿(mào)易公約》、《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》、《云南省珍貴樹(shù)種保護(hù)條例》等就是相關(guān)的法規(guī)。此外,通過(guò)形成公約或法規(guī)的模式來(lái)規(guī)范限制人們對(duì)野生植物的利用,使植物種群特別是珍稀物種,持續(xù)良好的可循環(huán)綠色發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
(四)運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)保護(hù)
隨著生物學(xué)研究層次的不斷推進(jìn),科學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的持續(xù)改良更新,現(xiàn)在人們已經(jīng)能運(yùn)用各種方法來(lái)探究瀕危植物物種數(shù)目減少的原因,從而有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。目前常用的生物技術(shù)包括有植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)、基因克隆技術(shù)和DNA分子標(biāo)記等?,F(xiàn)代生物技術(shù)在短短幾十年內(nèi)在保護(hù)瀕危植物方面發(fā)揮了非常大的作用。繼細(xì)胞學(xué)說(shuō)和細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)被提出之后,組織培養(yǎng)就開(kāi)始大范圍地應(yīng)用于對(duì)植物各部分的研究和實(shí)踐中。通過(guò)十幾年以來(lái)的研究發(fā)展,現(xiàn)在植物組培技術(shù)對(duì)稀有植物的種子的保存和稀有植物幼體的快速生長(zhǎng)繁殖提供了重要的技術(shù)來(lái)源,對(duì)瀕危植物的種群密度的擴(kuò)增有重要作用。賀紅等對(duì)巴戟天無(wú)菌苗進(jìn)行離體培養(yǎng)研究,而獲得相對(duì)完整的植株隨著生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高,人們可以通過(guò)對(duì)某些重要基因的克隆來(lái)制造研究蛋白質(zhì)多肽,以減少對(duì)珍稀植物的傷害和利用。涂緒等科學(xué)研究人員成功地從中國(guó)紅豆杉愈傷組織細(xì)胞中獲取了重要基因(細(xì)胞色素P450氧化酶)的蛋白表達(dá)條帶。DNA分子標(biāo)記在鑒定珍稀瀕危植物的遺傳背景發(fā)揮著重要的作用。并且由于對(duì)潛藏的DNA分子進(jìn)行標(biāo)記的前景是不可估量的,該項(xiàng)技術(shù)在今后乃至未來(lái)將在保護(hù)瀕危植物的過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
三、進(jìn)展與展望
(一)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)取得的進(jìn)展
因?yàn)樽匀簧鷳B(tài)環(huán)境的不斷惡化,植物組織培養(yǎng)成為了提高瀕危植物存活數(shù)量的一種有效的方法。利用組織培養(yǎng)可以使植物進(jìn)行快速繁殖以便對(duì)其進(jìn)行研究,還克服了種子繁殖過(guò)程中的諸多問(wèn)題,具有節(jié)約土地,速度快,質(zhì)量高,便于相關(guān)的集體生產(chǎn)和產(chǎn)品管理等優(yōu)點(diǎn)。已有23種瀕危植物通過(guò)植物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行了研究和探索,其中人參、銀杏等植物已經(jīng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟。
(二)通過(guò)基因克隆取得的進(jìn)展
基因克隆技術(shù)可以使人們對(duì)瀕危物種進(jìn)行可持續(xù)利用并使讓能夠物種可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),通過(guò)對(duì)瀕危植物某些基因的克隆還可以緩解市場(chǎng)需求,以減少人們對(duì)具有極高應(yīng)用價(jià)值的植物的傷害。例如,通過(guò)分子生物學(xué)的技術(shù)和手段,人們可從天山雪蓮中成功克隆花青素生物合成相關(guān)基因并導(dǎo)入天山雪蓮愈傷組織中,從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)離體培養(yǎng)獲得高產(chǎn)黃酮。
(三)通過(guò)合理利用促進(jìn)瀕危植物保護(hù)
合理利用即為保護(hù)瀕危植物最好的方式。人們不能毫無(wú)節(jié)制地掠奪自然植物資源,也不能漫無(wú)目的地對(duì)瀕危植物進(jìn)行保護(hù),而是應(yīng)該努力探索人與自然生態(tài)的良好相處方式,尋求保護(hù)珍稀植物最高效的途徑。人們通過(guò)對(duì)銀杏,水杉等古老物種進(jìn)行合理的人工栽培,很大程度上解除了滅絕風(fēng)險(xiǎn),有力地保護(hù)了這些物種。
(四)展望
保護(hù)瀕危植物是非常重大的問(wèn)題之一,同時(shí)也是造福于人類(lèi)子孫后代的大事。在現(xiàn)代化的進(jìn)程中,人們往往忽視了自然環(huán)境的忍受度而不斷地進(jìn)行索取以求得經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)來(lái)滿(mǎn)足物質(zhì)需求。在面對(duì)近幾年環(huán)境惡化帶來(lái)的問(wèn)題時(shí),人們?cè)僖淮我庾R(shí)到保護(hù)自然環(huán)境和生態(tài)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展是至關(guān)重要的。因此不論是從國(guó)家角度制定相應(yīng)的法律法規(guī)、設(shè)定自然保護(hù)區(qū)等層面,還是發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)等角度,都體現(xiàn)出對(duì)于保護(hù)瀕危植物的緊迫感。由此帶來(lái),瀕危植物保護(hù)方面取得了較為突出的進(jìn)展和穩(wěn)定的發(fā)展。然而實(shí)際問(wèn)題仍然不容輕視。雖然目前為止,中國(guó)在保護(hù)瀕危植物上取得了一定的進(jìn)展,但是保護(hù)工作仍然存在一定的問(wèn)題和局限性。比如管理和立法很難從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的保護(hù);而現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)而言還是非常有限的。此外,生態(tài)環(huán)境的破壞一直在發(fā)展并惡化中,又有越來(lái)越多的植物被列入瀕危植物。為了解決這一問(wèn)題,對(duì)于保護(hù)瀕危植物應(yīng)該遵循預(yù)防的原則。在此基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用包含生物學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)管理定位技術(shù)等多方面現(xiàn)代技術(shù),加強(qiáng)人為的規(guī)范和管理。與此同時(shí),還應(yīng)該加大對(duì)科研單位的投入和支持,從而推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,真正促進(jìn)瀕危植物的繁育和保護(hù),進(jìn)一步帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)和文化的繁榮發(fā)展。