郭建軍 程霞英 陳海敏 徐科

1.浙江理工大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)院；2.浙江理工大學(xué)紹興生物醫(yī)藥研究院

生物學(xué)野外實(shí)習(xí)是生物教學(xué)中的重要一環(huán)，是理論走向?qū)嶋H的橋梁，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和解決問題能力的任務(wù)。隨著高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大和對(duì)實(shí)習(xí)安全的日益重視，生物學(xué)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇就有諸多限制，一般會(huì)在實(shí)習(xí)場(chǎng)地安全及食宿安全方面設(shè)立前置條件，而符合實(shí)習(xí)要求的場(chǎng)地往往被許多兄弟高校所選擇，帶來的結(jié)果便是各種接待壓力、環(huán)境壓力以及對(duì)物種資源的破壞。野外實(shí)習(xí)資源的供求矛盾和野外實(shí)習(xí)資源的保護(hù)等學(xué)生野外實(shí)習(xí)所帶來的各種問題逐漸走進(jìn)高校和接待單位的視野，也成為環(huán)保和社會(huì)公共資源分配的一個(gè)重要話題。本文從西天目山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中微生物實(shí)習(xí)對(duì)大型真菌資源的影響入手，淺析了大量高校集中實(shí)習(xí)對(duì)生態(tài)環(huán)境及真菌資源的不良影響，探討了野外微生物學(xué)實(shí)習(xí)中可以采用的環(huán)境和真菌資源保護(hù)措施，以期為緩解西天目山實(shí)習(xí)環(huán)境壓力和真菌資源下降問題提供有益的參考。

一、西天目山微生物實(shí)習(xí)概況

微生物學(xué)是高校生命科學(xué)教育中的主干課程之一，所有現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)都離不開微生物學(xué)基礎(chǔ)。由于微生物學(xué)的主要研究對(duì)象為肉眼不可見的微小生物體，所以理論課堂教學(xué)顯得抽象難懂，需要加強(qiáng)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教育。鑒于絕大部分的微生物形體微小，需借助顯微鏡進(jìn)行觀察，只能在實(shí)驗(yàn)室中依賴顯微手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，其學(xué)習(xí)主要圍繞微生物的無菌操作、平板的涂布、微生物的恒溫培養(yǎng)等，而對(duì)其生活史的觀察和研究較為困難。選取野生大型真菌作為野外實(shí)習(xí)的主要對(duì)象和內(nèi)容，通過大型真菌生態(tài)習(xí)性的觀察、真菌標(biāo)本的采集、制作等教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生全面了解大型真菌的形態(tài)特征、分布特征、生存環(huán)境特征等知識(shí)，極大豐富了微生物課堂教學(xué)內(nèi)容，是微生物學(xué)理論知識(shí)的深化和補(bǔ)充，逐漸得到生命科學(xué)專業(yè)教研人員的認(rèn)可，成為現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中不可或缺的重要組成部分。有資料顯示，越來越多高校開始開展大型真菌野外實(shí)習(xí)教學(xué)，并且取得許多有益效果。

西天目山位于杭州市臨安區(qū)西北31公里處，是國(guó)家級(jí)森林自然保護(hù)區(qū)，海拔1506米（西峰仙人頂），保護(hù)區(qū)內(nèi)溫暖潮濕，物種豐富，其中查明的植物品種有246科974屬2160種高等植物。由于森林覆蓋面廣，林木品種多，加上原生態(tài)的自然保護(hù)措施，枯枝落葉在林下自然分解，為大型真菌的生長(zhǎng)提供了良好的條件，因此天目山林下大型真菌資源也非常豐富，據(jù)調(diào)查，天目山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有大型真菌10目27科90屬258種。西天目山交通便捷，其中天目山自然保護(hù)區(qū)山有柏油公路直達(dá)，保護(hù)區(qū)內(nèi)安全防護(hù)設(shè)施良好，山腳下有許多以旅游經(jīng)濟(jì)為生的民宿和農(nóng)家樂，擁有較強(qiáng)的旅游接待能力，由于自然條件優(yōu)越，每年吸引不少外地游客至此旅居、旅游。由于豐富的物種資源、便利的交通條件、規(guī)范的安全防護(hù)設(shè)施以及良好的餐飲、住宿接待能力，使得西天目山自然保護(hù)區(qū)成為浙江大學(xué)、南京師范大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江理工大學(xué)等眾多江浙滬高校生物及相關(guān)專業(yè)野外實(shí)習(xí)的首選地點(diǎn)。

二、西天目山野外實(shí)習(xí)中微生物資源保護(hù)的緊迫性

由于地處長(zhǎng)江以南浙西山區(qū)，西天目山在6、7月份正逢梅雨季節(jié)，雨量多，植物、動(dòng)物和微生物生長(zhǎng)旺盛，生物數(shù)量大、種群多，生物形態(tài)結(jié)構(gòu)特征較易觀察，非常符合植物、動(dòng)物和微生物實(shí)習(xí)的教學(xué)要求。并且該段時(shí)間正好是學(xué)期末期，理論教學(xué)基本接近尾聲，學(xué)生一般積累了一個(gè)學(xué)期的理論知識(shí)，便于開展實(shí)習(xí)教學(xué)。因此6、7月是南方高校安排野外實(shí)習(xí)的的黃金時(shí)間，大量的高校在該段時(shí)間集中安排學(xué)生進(jìn)行野外實(shí)習(xí)，導(dǎo)致該段時(shí)間內(nèi)西天目山實(shí)習(xí)師生數(shù)量暴增，有些年份甚至達(dá)到天目山附近餐飲、住宿接待能力上限，一些高校因食宿無法安排，被迫臨時(shí)改換實(shí)習(xí)地點(diǎn)，對(duì)實(shí)習(xí)師生的安全和實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量造成較大的影響。

蘇英等調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，西天目山大型真菌的分布與海拔高度顯著相關(guān)，其種類和數(shù)量分布曲線與海拔呈現(xiàn)垂直關(guān)系，而分布量最大的位于禪源寺、天然居至五里亭、天目山管理局至紅廟、五代同堂至老殿的闊葉林、針闊混交林和雜灌叢林地之中。禪源寺、紅廟、五里亭、天目山管理局位于天目山的中低海拔區(qū)域，林木高大挺拔，道路和安全防護(hù)設(shè)施齊全，考慮到學(xué)生安全、交通條件、景區(qū)管理、大型真菌數(shù)量等諸多因素，高校劃定的微生物實(shí)習(xí)范圍也常常在上述區(qū)域，一則該區(qū)域交通條件較好，二則該區(qū)域不屬景區(qū)范圍，方便旅游公司對(duì)游客進(jìn)行管理。但是，學(xué)校的共同選擇也造成了實(shí)習(xí)場(chǎng)地的超負(fù)荷運(yùn)行，學(xué)生的大量、集中、高密度的實(shí)習(xí)，對(duì)上述區(qū)域造成了嚴(yán)重的生態(tài)壓力，由于人群的大量踩踏和對(duì)腐殖質(zhì)的破壞，造成大量原生大型真菌棲息地的退化和喪失；更嚴(yán)重的是實(shí)習(xí)過程中子實(shí)體標(biāo)本的過量采集，不可避免地影響著真菌的生長(zhǎng)和繁殖，最終導(dǎo)致了上述區(qū)域大型真菌資源急劇減少，帶來了微生物環(huán)境的顯著惡化。帶給實(shí)習(xí)師生最直觀的感受就是多種原本常見的大型真菌近年來已不見蹤影。大型真菌種類和數(shù)量的下降反過來也給實(shí)習(xí)教學(xué)和生態(tài)保護(hù)帶來多種不良后果：

（一）影響學(xué)生實(shí)習(xí)效果

由于實(shí)習(xí)范圍內(nèi)的大型真菌數(shù)量逐年減少，有些真菌類型的品種和數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于教學(xué)預(yù)期，不能滿足教學(xué)需求。有時(shí)候一整天的樣品采集只能收集少數(shù)幾類品種的真菌樣本，這些品種也以常見的木耳、樹舌等樹干、樹枝上寄生的種類為主，有些天目山真菌文獻(xiàn)或?qū)嵙?xí)指南中的真菌品種現(xiàn)已找不到野生樣品，無法實(shí)現(xiàn)該真菌生態(tài)習(xí)性的觀察及生態(tài)分布的調(diào)查。這樣不僅打亂了學(xué)校實(shí)習(xí)計(jì)劃、也影響了微生物野外實(shí)習(xí)的效果，導(dǎo)致不能達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，這一問題給微生物實(shí)習(xí)帶教老師們普遍帶來煩惱，也給教學(xué)質(zhì)量帶來了較大影響。

（二）影響區(qū)域內(nèi)大型真菌物種資源

生物物種資源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要資源，不僅為人類提供衣、食住的原料以及營(yíng)養(yǎng)品和藥物，更是良好生態(tài)環(huán)境必不可少的組成部分，是人類長(zhǎng)期繁衍生息的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北回歸線以南已有研究記錄的大型真菌有1200屬、5000多種,其中食、藥用菌將近1000 種。西天目山有著豐富的大型真菌資源，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，西天目山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)就擁有258種大型真菌，而且其中有許多珍稀真菌物種，僅浙江省首次記錄的大型真菌就有120種。這些大型真菌資源是生物物種多樣性的天然寶庫，是非常珍貴的天然種質(zhì)資源和遺傳資源，此外，這些豐富的大型真菌不僅能作為食用菌使用，還是許多重要藥物的來源，深深影響著人們的生產(chǎn)生活，除了出色的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這些大型真菌作為分解者在維持西天目山正常動(dòng)植物及微生物生態(tài)平衡中也起著重要作用。因此西天目山大型真菌資源的減少會(huì)直接或間接造成巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。

（三）破壞區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境

西天目山自然保護(hù)區(qū)之所以林木品種繁多、大型真菌資源豐富，其中原因之一是西天目山成為自然保護(hù)區(qū)后，天目山管理局實(shí)施了有效的森林和野生動(dòng)物保護(hù)措施，杜絕了濫砍濫伐和人工造林，保存了良好的生物棲息環(huán)境，使得各種生物協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，各種生態(tài)因子相得益彰，造就了豐富森林資源和真菌資源，也因此成為高校生物野外實(shí)習(xí)的理想場(chǎng)所，給地方帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是，如果任由大量高校進(jìn)行集中、粗放、高頻度野外實(shí)習(xí)，加之旅游景區(qū)內(nèi)游客大量涌入，將嚴(yán)重干擾保護(hù)區(qū)內(nèi)野生真菌、野生動(dòng)植物的生長(zhǎng)、生殖及分布，造成一定范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境的破壞，違背了天目山設(shè)立自然保護(hù)區(qū)的初衷。這種只求規(guī)模效益和經(jīng)濟(jì)效益的做法是不可持續(xù)的，百害而無一利，只有得到良好的保護(hù)，天目山才能長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)展。

三、西天目山野外微生物實(shí)習(xí)中環(huán)境保護(hù)措施的思考

（一）高校間錯(cuò)峰進(jìn)行野外微生物實(shí)習(xí)

“錯(cuò)峰出行”的交通政策起源于德國(guó)，由于其效果明顯，在歐美得到了廣泛的推廣，其基本原理就是在原有的道路條件下，通過調(diào)整交通出行者的出行時(shí)間，從而錯(cuò)開出行高峰時(shí)段，減少道路交通壓力，達(dá)到交通流量均勻水平。借鑒“錯(cuò)峰出行”的管理思路，如果將高校前往西天目山進(jìn)行野外實(shí)習(xí)的時(shí)間進(jìn)行錯(cuò)峰調(diào)整，延長(zhǎng)計(jì)劃實(shí)習(xí)的時(shí)段，必將大大降低實(shí)習(xí)場(chǎng)地內(nèi)師生數(shù)量的峰值，利于森林、動(dòng)物和微生物系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)，從而降低對(duì)野生真菌生長(zhǎng)和繁殖的擾動(dòng)，抑制西天目山大型真菌資源下降的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)野生真菌資源的保護(hù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)更好的微生物野外實(shí)習(xí)教學(xué)效果。當(dāng)然時(shí)間的調(diào)整短期內(nèi)會(huì)影響到一些高校的實(shí)習(xí)教學(xué)，特別是那些由于“錯(cuò)峰實(shí)習(xí)”而導(dǎo)致不能在6、7月份進(jìn)行實(shí)習(xí)的高校，其實(shí)習(xí)教學(xué)活動(dòng)會(huì)受一定程度的影響。但是，不管從經(jīng)濟(jì)支出上還是從教學(xué)效果上看，長(zhǎng)期實(shí)施錯(cuò)峰實(shí)習(xí)能使各高校均從中受益，相信一定會(huì)得到各高校的贊同與支持，并且“錯(cuò)峰實(shí)習(xí)”還能讓西天目山最大限度地提供實(shí)習(xí)教學(xué)資源，利于西天目山的保護(hù)、開發(fā)和利用。

（二）實(shí)習(xí)范圍和線路輪換

休耕輪作制度在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用由來已久，該制度有利于土壤肥力的恢復(fù)和農(nóng)業(yè)病蟲害的擴(kuò)散，是水稻種植可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，現(xiàn)已推廣到諸多種植領(lǐng)域。如果野外實(shí)習(xí)過程中，借鑒“休耕輪作”思想，對(duì)大型真菌野外實(shí)習(xí)范圍和線路進(jìn)行輪換和休養(yǎng)，將對(duì)實(shí)習(xí)范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境因子的恢復(fù)和物種的保護(hù)起到重要的作用。具體而言，可對(duì)同海拔的區(qū)域劃分若干“實(shí)習(xí)區(qū)域”和“禁止實(shí)習(xí)區(qū)域”，這樣保證了不同海拔都能有實(shí)習(xí)區(qū)，確保大型真菌分布的完整性，保證了實(shí)習(xí)教學(xué)的效果。通過“實(shí)習(xí)區(qū)域”和“禁止實(shí)習(xí)區(qū)域”逐年輪換，讓“實(shí)習(xí)區(qū)”的自然環(huán)境和野生物種在實(shí)習(xí)后一年得到恢復(fù)和自然生息，這樣非常有利于大型真菌資源的快速恢復(fù)，讓實(shí)習(xí)資源能夠可持續(xù)開發(fā)和利用，在利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的保護(hù)。

（三）轉(zhuǎn)變微生物學(xué)野外實(shí)習(xí)模式

以往的微生物野外實(shí)習(xí)，其基本目標(biāo)基本都是在實(shí)習(xí)范圍內(nèi)尋找野生大型真菌資源，發(fā)現(xiàn)野生真菌后，采集真菌子實(shí)體，并制成標(biāo)本，從而完成整個(gè)實(shí)習(xí)流程?？梢?，標(biāo)本采集是微生物實(shí)習(xí)中的必然環(huán)節(jié)，而子實(shí)體的過度采集，減少了真菌孢子體的產(chǎn)生阻斷了真菌的完整生活史，勢(shì)必對(duì)野生真菌繁殖造成較大影響。因此，減少和杜絕子實(shí)體的采集，能夠較好保護(hù)大型真菌資源的品種和數(shù)量，對(duì)真菌資源保護(hù)大有裨益。為了讓學(xué)生能夠完成完整的微生物學(xué)實(shí)習(xí)流程，可以將野外實(shí)習(xí)分為野生狀態(tài)大型真菌觀察和人工繁殖大型真菌標(biāo)本采集、制作兩部分，通過建立常見大型真菌野外仿生種植場(chǎng)所，加強(qiáng)大型真菌的人工擴(kuò)繁，產(chǎn)生大量的常見大型真菌樣本，供學(xué)生采擷和制作標(biāo)本。這樣在保證實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)還能生產(chǎn)一些具有食用和藥用價(jià)值的大型真菌，從而取得一定的經(jīng)濟(jì)利益。此外，大型真菌野外仿生種植場(chǎng)所的建設(shè)除了能拓展高校學(xué)生的微生物實(shí)習(xí)資源外，還能加強(qiáng)高校、科研院所與地方之間的科技合作和交流，培育地方特色產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙豐收。

（四）加強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)教育

要實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)措施，人的因素是其中的關(guān)鍵，而實(shí)習(xí)中的主體是學(xué)生，我們必須教育學(xué)生，讓其理解優(yōu)質(zhì)的實(shí)習(xí)資源與環(huán)保的關(guān)系，只有在保護(hù)好環(huán)境和種質(zhì)資源的前提下，才能獲得良好的實(shí)習(xí)資源，同時(shí)，通過這些教育還能激發(fā)學(xué)生熱愛大自然、保護(hù)大自然的熱情，使學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中遵守實(shí)習(xí)紀(jì)律和規(guī)范，盡可能減少對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)自然環(huán)境的擾動(dòng)，改變實(shí)習(xí)過程中種種不科學(xué)不環(huán)保的行為，達(dá)到環(huán)境和微生物資源雙保護(hù)的目的，

（五）加強(qiáng)虛擬仿真技術(shù)在微生物實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)及仿真技術(shù)，模擬三維環(huán)境下的事物和事件，具有生動(dòng)逼真、交互性強(qiáng)、運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類教學(xué)活動(dòng)中。若將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到微生物實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生在電腦端就獲得身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，不僅能加速學(xué)生對(duì)微生物知識(shí)的掌握，還能節(jié)省大量微生物實(shí)習(xí)資源，提升微生物實(shí)習(xí)資源利用率，不失為是一種環(huán)保的微生物實(shí)習(xí)方式。建議將虛擬仿真實(shí)習(xí)與西天目山野外實(shí)習(xí)相結(jié)合，在野外實(shí)習(xí)前，通過虛擬仿真實(shí)習(xí)，讓學(xué)生熟悉微生物野外實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容，從而提高野外實(shí)習(xí)的效率，在達(dá)到教學(xué)效果的同時(shí)，適當(dāng)縮短天目山野外實(shí)習(xí)時(shí)間，從而減少西天目山的野外實(shí)習(xí)所帶來的生態(tài)壓力，間接加強(qiáng)對(duì)野生真菌資源的保護(hù)。

四、展望

以上分析可知，西天目山微生物資源的退化是多方面原因造成的，其中微生物野外實(shí)習(xí)是其中重要的因素之一，資源供給與需求之間的矛盾是其中的根本原因。如果通過“錯(cuò)峰實(shí)習(xí)”、“實(shí)習(xí)范圍輪換”等適當(dāng)調(diào)節(jié)措施，能夠保證在抑制微生物資源退化的前提下，充分利用西天目山大型真菌實(shí)習(xí)資源。相信通過以上措施，西天目山自然保護(hù)區(qū)的野生大型真菌資源將重新繁榮，高校生物學(xué)野外實(shí)習(xí)將變得更加井然有序，實(shí)習(xí)效果也將明顯得到提升，在這個(gè)前提下，由于大型真菌仿生種植基地的建設(shè)和運(yùn)行，當(dāng)?shù)卮迕駥⒄业揭粋€(gè)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)也可以通過基地，進(jìn)一步加強(qiáng)高校和地方的合作，進(jìn)一步推進(jìn)高校微生物科研成果向地方的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)的相互促進(jìn)、教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng)。