科技創(chuàng)新支撐“地球獨子”兒孫滿堂

科技創(chuàng)新支撐“地球獨子”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年被植物學家鐘觀光教授發(fā)現(xiàn)，1932年由林學家鄭萬鈞教授定名。20世紀50年代初，普陀山曾有該樹種分布，但到了20世紀50年代末，大規(guī)模的毀林開墾導致普陀鵝耳櫪數(shù)量急劇減少，僅在普陀山島的佛頂山慧濟寺西側幸存1株原生母樹，樹齡約200年，被喻為“地球獨子”。世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）已將該樹種列為“極?！保–R）等級。1999年經國務院批準，普陀鵝耳櫪被列為國家一級重點保護野生植物。

為拯救這個“地球獨子”，自20世紀80年代開始，杭州植物園、浙江林學院、浙江省林科院、舟山市林科所、普陀山林場等單位的科技人員對該樹種的致危原因、種苗繁育、遷地保存等方面進行了有益的探索，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，在國家林業(yè)局、浙江省科技廳、浙江省林業(yè)廳等上級部門的大力支持下，舟山市林科院對該樹種的保護和解危技術進行了持續(xù)的攻關研究，在瀕危原因分析、人工種苗擴繁、子代種群營建、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1萬株大關，為該物種的保護和解危作出了突出貢獻?？萍嫉某掷m(xù)創(chuàng)新拯救了普陀鵝耳櫪這個“地球獨子”，使其在21世紀的陽光雨露下絕處逢生。同時，相關的科技成果在2009年榮獲浙江省科技興林一等獎和梁希林業(yè)科學技術三等獎。

內外施治，保住“獨子”。由于樹齡增長、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、長勢衰弱等羸老癥狀，普陀山園林管理部門及有關科技人員對此非常重視。20世紀80年代以來，先后采取了樹干防腐，在外圍設置水泥欄桿杜絕游客踐踏，在樹基外側修筑擋土墻防止水土流失，在大樹旁設立大理石宣傳保護碑，在樹基四周培土并種植地被植物麥冬以保護好母樹周圍植物群落等措施，并安排了專職護林員負責母樹的管護工作，做到了內科外科辨證施治，保護母樹與其生境緊密結合。如今，昔日羸弱的“地球獨子”已煥發(fā)出了蓬勃的生機和活力，能年年開花結實，為保護和拯救該物種奠定了重要的基礎。

苦苦研究，專家解疑。歷經多代科技人員的不懈努力，普陀鵝耳櫪物種的致危機理終得破解。研究結果表明，人為毀林開墾是導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，降雨和大風會造成雄花散粉、花粉傳播障礙和大量落花，給雌花受孕帶來困難，進而嚴重影響種子產量和品質。而雌雄花序分布格局不合理、花粉活力低、果殼堅硬、種子品質低劣等繁殖障礙是導致其瀕危的生物學原因。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，進化潛力不足。基于此，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，并加強了造林地選擇、適當加大造林密度和造林群體規(guī)模等營林措施，為物種解危和保存利用工作掀開了新的一頁。

多措并舉，終獲成功。攻克種苗繁育難關、不斷擴大子代群體規(guī)模一直是舟山市林科院致力研究的重點課題之一。10多年來，他們持續(xù)開展了不同母樹普陀鵝耳櫪的種實特性和育苗技術研究，總結出一套有效的采種、種子水選、消毒、儲藏、播種、苗期管理、苗木移栽等有性繁殖育苗技術；持續(xù)4年開展扦插育苗技術研究，攻克了一系列扦插繁殖難關，最高扦插成活率達89.5%；初步開展了本砧嫁接繁殖試驗，最高嫁接成活率達12.5%。在此基礎上，還開創(chuàng)性地進行了組培育苗技術研究，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)量的新紀錄，為進一步開展物種保護和利用奠定了堅實的種苗基礎。

積極造林，繁衍后代。21世紀初，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，通過積極的人工干預措施，首次成功獲得了普陀鵝耳櫪的天然更新后代，為該物種真正恢復可持續(xù)的天然更新能力進行了有益探索。進入新世紀以來，課題組通過低產果園改造、采伐跡地更新等途徑，在市內外陸續(xù)種植了4000余株普陀鵝耳櫪，其中在定海、普陀、岱山、嵊泗等市內縣（區(qū)）試種總數(shù)達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及岱山苗圃3處，總面積50余畝。這些種群在2013年經歷了舟山海島60年來最嚴重的旱災考驗，幼林保存率達95%以上，且目前長勢良好。

在子代野外人工種群建設中，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，還有效吸引了個體工商資本的參與，建設主體除了研究單位外，還擴大到了政府事業(yè)單位和個體企業(yè)。多種主體參與造林使普陀鵝耳櫪野外種群建設工作展現(xiàn)出新活力。

天南地北，扎根四方。最早進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株實生苗，栽于園內，后又陸續(xù)贈送給南京植物園等單位。后來，上海植物園、江西廬山植物園、江西九江珍稀瀕危植物種質資源庫、河南鄭州航空工程學院、浙江農林大學植物園、浙江珍稀瀕危物種種質資源庫（浙江安吉）、河南雞公山國家級自然保護區(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繁的苗木提供給廣西、武漢、廣州等植物研究機構進行引種試驗。目前，這些引種單位引進的普陀鵝耳櫪大多生長正常，部分已能開花結實。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（移植在各試點苗圃內），從目前反饋情況來看，各點移植成活率均較高，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，在山西霍縣尚能越冬。

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

幼苗

花

漫漫征程，任重道遠。普陀鵝耳櫪物種保護工作是一個漫長而嚴謹?shù)倪^程。目前，舟山市林科院雖在該物種的致危機理、種苗繁育、人工野外種群建設、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工作，但相較于物種保護與利用的整個過程，這些成果還只能算是漫漫征程中邁出的一小步。從目前的研究進展來看，普陀鵝耳櫪有效結實量少，種子成活率低、品質低劣，結實大小年現(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和為種群補充后代的幼苗，其種群尚不能實現(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看，普陀鵝耳櫪目前仍處于瀕危狀態(tài)。如何提高種子的產量和品質，進一步擴大有性后代的種群數(shù)量并逐步恢復其天然更新能力，將是真正解除普陀鵝耳櫪瀕危狀態(tài)，有效保護物種基因資源的新課題。普陀鵝耳櫪保護的科技創(chuàng)新工作任重而道遠，“地球獨子”要長成繁茂森林，更期待科技驅動續(xù)寫新的華章。