撰文·供圖|鄭勇奇 李長紅 劉宇
▲ 新疆沙棘種質資源保存庫
林木種質資源是生物種質資源的重要組成部分,是國家重要的戰(zhàn)略資源和基礎資源,其中所蘊含的豐富的物種多樣性及其種內遺傳多樣性,可為保障國家生態(tài)安全和木材安全、促進人與自然和諧發(fā)展、應對全球氣候變化等提供重要的支撐,同時也是建設美麗中國、實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明的重要物質基礎。目前,國際上把對種質資源的擁有量和研究利用的深度,看作一個國家可持續(xù)發(fā)展能力和綜合國力的象征,各國間圍繞林木種質資源發(fā)掘、創(chuàng)新和知識產(chǎn)權保護的競爭越來越激烈。
中國林木種質資源豐富,擁有木本植物8000多種,其中喬木約2000 種,分別占世界總數(shù)的54%和24%,包含187 個科1200 多個屬,是地球上同緯度地帶樹種資源及其遺傳多樣性最富集的地區(qū)。自1980年代以來,我國加強對林木種質資源的科學研究,取得了諸多理論和實踐成果。特別是近年來,隨著一系列國家重點林業(yè)工程實施與國家科技攻關項目的立項,我國林木種質資源的保護與利用得到良好發(fā)展。但由于長期以來受到本底不清、保護措施欠缺、森林資源過度開發(fā)和不合理利用、造林方式和人工林品種單一化、極端氣候等因素的影響,導致諸多樹種面臨滅絕或處于瀕危狀態(tài),人工林樹種遺傳多樣性劇減,喪失對環(huán)境變化的適應能力,大量珍貴樹種和優(yōu)良的種質資源丟失。
積極保護與合理利用林木種質資源,是推動林業(yè)綠色發(fā)展、貫徹新發(fā)展理念、提升林業(yè)國際核心競爭力的必然要求。本文回顧我國林木種質資源保存體系建設所取得的進展與成就,分析存在問題,提出對策建議,旨在進一步促進林木種質資源保存體系的建設和高質量發(fā)展。
為滿足林木種質資源開發(fā)和利用的需求,我國相繼出臺了一系列促進林木種質資源保護和管理體系建設的相關政策與措施,對于提升林木種質資源保護效果發(fā)揮了積極作用。相關的法律法規(guī)主要有:《中華人民共和國森林法》《中華人民共和國種子法》《野生植物保護條例》《自然保護區(qū)條例》《植物新品種保護條例》《林木種質資源管理辦法》《中華人民共和國植物新品種保護條例實施細則(林業(yè)部分)》等,其中《林木種質資源管理辦法》對林木種質資源收集、保存、選育等方面進行了規(guī)范,是林木種質資源管理的重要依據(jù)。2014年,國家林業(yè)局出臺了《全國林木種質資源調查收集與保存利用規(guī)劃(2014—2025年)》,標志著我國對林木種質資源的保護與利用進入了按“路線圖”發(fā)展的新時代。2016年,在最新修訂的《中華人民共和國種子法》中特別對林木種質資源保護制度進行了完善,旨在加強對林木種質資源的保護和有序開發(fā)利用。
總體而言,我國林木種質資源相關的保護政策和管理措施正逐漸從總體規(guī)劃向內在機制建設演變,逐步完善林木種質資源收集保存與開發(fā)利用的法律法規(guī)與管理體系,為我國林木種質資源保護體系建設和創(chuàng)新發(fā)展提供有力保障。
中國林木種質資源保護始于1950年代,歷經(jīng)近70年的發(fā)展,我國初步建立了林木種質資源保存體系,采用原地保存與異地保存相結合的方式,使眾多林木種質資源得到了有效收集保存。
在原地保存方面,自1956年建立第一處自然保護區(qū)以來,我國林木種質資源原地保護取得了極大進展。已基本形成了類型比較齊全、布局基本合理、功能相對完善的原地保存體系。保護類型主要包括以林業(yè)類自然保護區(qū)、森林公園為代表的區(qū)域保存,以原地保存林為代表的群體保存,以古樹為代表的個體保存等3 種類型。
截至2018年,全國共有各種類型、不同級別的自然保護區(qū)2750 個,總面積為1.47 億公頃。其中自然保護區(qū)陸域面積為1.43 億公頃,占陸域國土面積的14.86%。2750 個自然保護區(qū)中,國家級自然保護區(qū)有463 個,總面積約9745 萬公頃。到2020年底,全國共有國家級自然保護區(qū)474 個,總面積為9821 萬公頃,國家級自然公園2522 個,總面積3362 萬公頃。
2015年,中國啟動國家公園體制試點建設。截至2020年底,我國共有10 處國家公園體制試點區(qū)。2021年10月,中國正式設立三江源、大熊貓、東北虎豹、海南熱帶雨林、武夷山等第一批國家公園,保護面積達2300 萬公頃,涵蓋近30%的陸域國家重點保護野生動植物種類。
截至2018年底,全國共建立森林公園3505處,其中國家級森林公園881 處、國家級森林旅游區(qū)1 處,面積1441.05 萬公頃。截至2019年底,我國共建立國家級森林公園902 處。截至2017年,隨著第九批國家級風景名勝區(qū)公布,國家級風景名勝區(qū)數(shù)量上升為244 處。
自2003年開始,國家林木種質資源共享服務平臺在部分?。▍^(qū))設置了白皮松、崖柏、四合木等40 多個樹種的以群體為保存單元的原地保存林及采種林100 余處。至2018年,累計原地保存各類林木資源112 科282 屬707 種,面積多達17404萬公頃,基本覆蓋了我國主要林區(qū)(表1)。
▲ 設施保存庫內景
表1 原地保存類型統(tǒng)計
在異地保存方面,我國按照氣候帶、物種分布特點和建庫單位的種質資源基礎進行布局,以滿足資源保存和生產(chǎn)應用的不同需求。異地保存庫主要包括:國家林草局已批準建設3 批國家林木種質資源庫共161 處,國家花卉種質資源庫70 處,國家級重點林木良種基地296 處;中國各地建立植物園、樹木園約200 個,遷地保護植物2.3 萬余種,占本土植物種類的60%,系統(tǒng)地收集、保存了大量的以樹種為單元的林木種質資源。同時,我國啟動國家植物園體系建設,截至2022年5月,已經(jīng)正式批復在北京、廣州設立國家植物園,并正在編制國家植物園體系建設規(guī)劃和相關規(guī)范。
在設施保存方面,按照《全國林木種質資源調查收集與保存利用規(guī)劃(2014—2025年)》,我國正積極建立國家林草種質資源設施保存庫體系,包括一個國家主庫(北京)、6 個區(qū)域分庫(山東濟南、新疆烏魯木齊、湖南長沙、內蒙古呼和浩特、海南???,1 個待定),其中山東分庫、新疆分庫已建成并投入使用,湖南、內蒙古分庫已選址立項,海南分庫在立項中。
當前,全國約90%的陸地自然生態(tài)系統(tǒng)、65%的高等植物群落類型,均得到了較好保護。林木種質資源保護體系的建立,為妥善保存和高效整理、整合我國林木種質資源創(chuàng)造了有利條件,并為種質資源分步、有序開展發(fā)掘利用研究奠定良好基礎。
國家林木種質資源共享服務平臺自2003 開始試點建設,2011年通過科技部、財政部共同認定并開始運行服務。平臺通過行業(yè)管理部門對全國各省份林木種質資源數(shù)據(jù)進行整合,范圍包括科研、管理、教學、生產(chǎn)等機構。目前共整合了全國70 多個參與單位,包括中國林業(yè)科學研究院下屬9 個研究所(中心)、國際竹藤中心、10 個省級林業(yè)科學研究院、5 個省級林木種苗管理站、8 所農(nóng)林院校、12 個國家級自然保護區(qū)管理局、12 個市縣級林業(yè)科學研究所(種苗站、推廣站、繁育中心)、14 個國有林場和林木良種基地、4 個植物園等。自2011年運行服務以來,國家林木種質資源共享服務平臺標準化整理整合的資源共204 科866 屬3335 種,共向2000 余個用戶提供種質資源5.0 萬份次,開展技術咨詢、服務、成果推廣3.8 萬余次,開展技術培訓4 萬余人次,支撐各類項目近700 項,通過平臺支撐發(fā)表相關研究論文1200 余篇。
國家林木種質資源共享服務平臺后更名為國家林業(yè)和草原種質資源庫,在支撐重大林業(yè)工程實施、政府決策、企業(yè)創(chuàng)新、科學普及等方面發(fā)揮了重要作用。
▲ 國家林業(yè)和草原種質資源庫實施方案論證會
林木種質資源保存體系建設取得了較大進展,但相較于大多數(shù)農(nóng)作物種類而言,林木種質資源深度挖掘滯后,多數(shù)樹種的資源收集保存與育種項目脫節(jié),存在重育種、輕資源的誤區(qū),如杉木、馬尾松等開展了長期持續(xù)的育種項目,但缺少以保存遺傳多樣性為目的的系統(tǒng)、全面的種質資源收集保存,導致種內遺傳多樣性喪失,失去長期改良潛力。
林木種質資源設施保存技術相對落后,保持設施保存庫種子活力、頑拗型種子保存等關鍵技術有待突破。中國設施保存庫建設嚴重滯后,特別是液氮超低溫保存幾乎為空白。目前,全世界已建成1750 多座種質資源保存庫,共保存各類植物種質740 余萬份(含重復),其中低溫庫保存580 萬份以上。部分種子庫已經(jīng)運行上百年,離體庫(試管苗)和超低溫庫也運行30 多年。目前我國僅建成山東、新疆2 個林木種質資源設施保存庫區(qū)域分庫,庫容不足,亟須建設庫容達幾百萬份的林木種質資源設施保存庫,才能滿足林木種質資源長期安全保存的巨大需求。
林木種質資源受到國家高度重視,科學研究不斷深入,種質資源利用效率日益增強,也迎來了社會資源的廣泛關注,種質資源庫建設盲目性日趨顯現(xiàn),資源庫技術質量被忽視,片面追求投資和基礎建設,忽略種質資源庫建設的科學性、技術性、系統(tǒng)性和完整性。
世界大多數(shù)國家均建立了依據(jù)生態(tài)區(qū)布局,涵蓋收集、保存、監(jiān)測、鑒定、種質創(chuàng)新等分工明確的生物種質資源國家公共保護和研究體系,呈現(xiàn)出從一般保護到依法保護、從單一方式保護到多種方式配套保護、從種質資源主權保護到基因資源產(chǎn)權保護的發(fā)展態(tài)勢,例如美國、巴西等國家,均設立了專業(yè)用于林木種質資源的永久性保護區(qū)。
▲ 國家一級保護植物—桫欏
在林木種質資源保存方面,應統(tǒng)一組織協(xié)調、全國一盤棋進行整體布局,以長期思路去開展種質資源保存體系的構建,結合自然保護區(qū)建設、極小種群保護、國家林木種質資源庫和良種基地建設、林業(yè)長期科研基地建設、林業(yè)信息化建設及重大科技基礎設施建設等渠道,建立完善的林木種質資源保存庫、館、圃等基礎設施,全面支撐種質資源的收集保存、評價鑒定和共享利用。針對特有、珍稀、瀕危和重要野生樹種,實施原地保存,建立原地保存庫。依托國家級和省級科研單位以及重點林木良種基地,逐步建成林木種質資源異地保存庫,有計劃地開展國外種質資源的收集引進。開展頑拗性種子設施保存、繁殖材料超低溫冷凍保存技術等關鍵保存技術的研究。
近年來,隨著國家政策的支持,全國各省市各類設施庫建設發(fā)展迅速,應加強整體協(xié)調布局,避免重復、盲目建設。遵循科學性、技術性、系統(tǒng)性、完整性原則,加快推進種質資源設施保存庫北京主庫和區(qū)域分庫的建設,建立高質量林木種質資源保存體系。
建立專門的林木種質資源保護利用機構,培養(yǎng)長期、穩(wěn)定的專業(yè)人才隊伍。加大人才培養(yǎng)力度,持續(xù)開展林木種質資源相關理論和技術培訓,利用互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化、高科技教學手段,積極開展種質資源業(yè)務培訓,培養(yǎng)一批林木種質資源科技骨干和技術創(chuàng)新團隊,為林木種質資源保護利用提供堅強支撐。