神農(nóng)架國家植物園建設的優(yōu)勢、特色與功能定位探討

趙千里　向松竹　任澤梅　胡茜茜　周志翔

摘 要： 神農(nóng)架是中國生物多樣性中心之一。神農(nóng)架林區(qū)擬依托珍稀植物保護園和瀕危野生植物擴繁和遷地保護中心，作為華中國家植物園的組成部分打造國家植物園。從神農(nóng)架生態(tài)環(huán)境、植物資源、保護基礎及其可持續(xù)發(fā)展能力上分析了其國家植物園建設的優(yōu)勢，闡述了神農(nóng)架植被垂直帶譜、珍稀與特有植物、植物利用與保護文化及區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略特色，并探討了該植物園的基本功能與綜合功能定位，以期為神農(nóng)架國家植物園的規(guī)劃建設提供參考，助力華中國家植物園建設。

關鍵詞： 神農(nóng)架；國家植物園；生物多樣性；優(yōu)勢與特色；功能定位

中圖分類號：Q94-339 文獻標識碼：C 文章編號：1004-3020（2023）02-0067-05

Discussion on the Advantages， Features and Functions of the

Construction of Shennongjia National Botanical Garden

Zhao Qianli（1） Xiang Songzhu（1） Ren zemei（1） Hu Qianqian（1） Zhou Zhixiang（1，2）

（1.Shennongjia Academy of Forestry Shennongjia 442400;

2. College of Horticulture and Forestry Sciences， Huazhong Agricultural University Wuhan 430070）

Abstract： Shennongjia is one of Chinas biodiversity centers. It is planned to build a National Botanical Garden as a part of the Central China National Botanical Garden by relying on the Rare Plant Protection Garden and the Endangered Wild Plant Expansion and ex situ Protection Center in Shennongjia Forestry District. In this paper， the advantages of Shennongjias national botanical garden construction are analyzed in terms of its ecological environment， plant resources， protection foundation and sustainable development ability. The vertical vegetation belt spectrum， rare and endemic plants， plant utilization and protection culture and regional development strategy characteristics of Shennongjia are expounded， the basic and comprehensive functional orientation of the botanical garden are also discussed. It is expected to provide reference for the planning and construction of Shennongjia National Botanical Garden and help the construction of Central China National Botanical Garden.

Key words： Shennongjia; National Botanical Garden; biological diversity; advantage and characteristic; Functional localization

生物多樣性是人類賴以生存和持續(xù)發(fā)展基礎，植物是全球生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，植物遺傳資源是關系國家生態(tài)安全的核心戰(zhàn)略資源。隨著人類社會的發(fā)展，在生境破壞、自身繁殖障礙等內(nèi)外部因素的影響下，許多野生植物的生存已受到嚴重威脅，甚至瀕臨滅絕[1]。全球約21%的維管束植物受到生存威脅[2]，其中中國35 784種野生高等植物的受威脅比例達15%～20%[3]。植物園是指擁有活植物收集區(qū)，并對收集區(qū)內(nèi)的植物進行記錄管理，使之可用于科學研究、保護、展示和教育的機構(gòu)[4]。以遷地保護為手段的植物園體系是生物多樣性保護的重要載體[5]，全球2 119個植物園共保育了約占全球總數(shù)的30%的植物物種，并保護了超過40%的受威脅植物[6]。

自2021年我國啟動了國家植物園體系建設以來，國務院已批復設立北京國家植物園和華南國家植物園[7，8]。湖北省政府也向國家林業(yè)和草原局提出申請，依托中國科學院武漢植物園等相關單位在武漢建設華中國家植物園。華中地區(qū)生物資源種類豐富，區(qū)域內(nèi)的“川東—鄂西”是全球植物多樣性熱點地區(qū)之一，也是我國種子植物特有屬三大分布中心之一。神農(nóng)架地處鄂西北地區(qū)、大巴山脈的東端，是全球14個具有國際意義的生物多樣性保護與研究關鍵地區(qū)之一[9]。2022年7月神農(nóng)架林區(qū)政府與中科院武漢植物園簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，依托珍稀植物保護園和瀕危野生植物擴繁和遷地保護中心建設，著力打造國家植物園，努力將神農(nóng)架建成全國生物多樣性保護和生態(tài)文明高地。本研究擬重點分析神農(nóng)架國家植物園建設的優(yōu)勢與特色，并探討該植物園的主要功能，以期為神農(nóng)架國家植物園的規(guī)劃建設提供參考，助力華中國家植物園的規(guī)劃建設。

1 優(yōu)勢與特色

1.1 神農(nóng)架具有完整的植被垂直帶譜和生物資源優(yōu)勢

神農(nóng)架地處亞熱帶向北溫帶過渡的氣候區(qū)，海拔從398～3 106.2 m，獨特的地貌造就了神農(nóng)架豐富而立體的小氣候。在較小的水平距離內(nèi)神農(nóng)架濃縮了亞熱帶、暖溫帶、溫帶和寒溫帶的生態(tài)系統(tǒng)特征，擁有11種植被類型和6個梯度完整的垂直自然帶譜，保存有全球北緯31度帶最為完整的北亞熱帶森林植被與山地植被垂直帶譜，被譽為北半球同緯度上的“綠色奇跡”，森林覆蓋率達91.6%，也是研究全球氣候變化下山地生態(tài)系統(tǒng)垂直分異規(guī)律及其生態(tài)學過程的杰出范例。

生物資源具有古老性、多樣性、珍稀性和特色性，林區(qū)有維管植物268科1 199屬3 767種[10]，其中珍稀瀕危保護植物52科111屬155種[21]，中國特有科2個、特有屬54個，神農(nóng)架特有屬1個、特有植物34種。神農(nóng)架絕大多數(shù)植物具有利用或潛在的利用價值，其中藥用植物195科816屬1 886種[11]，中藥資源總種類占全國中藥資源的1/6以上，占全省中藥資源的2/3以上。現(xiàn)有古樹名木637 271株，隸屬36科62屬88種，是真正的“綠色資源庫”和“中草藥王國”。

植物園建設應綜合考慮物種、生物環(huán)境及其非生物環(huán)境[12]，國家植物園則代表著一個國家植物資源最豐富、植物分帶最清晰、立體生態(tài)系統(tǒng)最完整、功能區(qū)劃最完備的植物園。中共中央辦公廳和國務院辦公廳印發(fā)的《關于進一步加強生物多樣性保護的意見》強調(diào)，植物園要填補重要區(qū)域和重要物種保護空缺，完善生物資源遷地保存繁育體系。神農(nóng)架地理條件獨特多元、生態(tài)和資源條件豐富多樣，是華中地區(qū)的典型代表，植被垂直帶譜和生物資源是建設好植物園的顯著優(yōu)勢。

1.2 神農(nóng)架地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略與國家植物園建設需求相契合

神農(nóng)架林區(qū)發(fā)展至今，實現(xiàn)了從粗放開發(fā)到綠色發(fā)展、從木頭經(jīng)濟向生態(tài)旅游經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變，確保了綠水青山常在、生態(tài)優(yōu)勢永續(xù)。近年來神農(nóng)架林區(qū)在加強日常巡護監(jiān)測、科研監(jiān)測、實施生態(tài)修復工程、加強自然教育與宣傳等方面取得了顯著成效。尤其是神農(nóng)架國家公園管理局成立以來對生物多樣性展開整體和系統(tǒng)保護。2018年5月1日湖北省人大常委會正式頒布實施《神農(nóng)架國家公園保護條例》，為生物多樣性保護提供了法律依據(jù)。

目前神農(nóng)架林區(qū)正按湖北省委、省政府“彰顯生態(tài)保護與綠色發(fā)展價值，建設世界著名生態(tài)旅游目的地”的要求，加快融入湖北省“一主引領、兩翼驅(qū)動、全域協(xié)同”的區(qū)域發(fā)展布局，堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念，依托“好山好水好文化”，堅定不移地舉保護旗、打生態(tài)牌、念旅游經(jīng)、走綠色路，積極推進國家公園、世界著名生態(tài)旅游目的地、全國生態(tài)文明示范區(qū)和國家森林自然公園建設，打造全國生態(tài)文明教育基地、國家森林康養(yǎng)基地，著力構(gòu)建以生態(tài)保護體系、綠色產(chǎn)業(yè)體系為核心的神農(nóng)架高水平保護和高質(zhì)量發(fā)展的新發(fā)展格局。2021年6月，神農(nóng)架國家公園管理局成為生物多樣性保護國家創(chuàng)新聯(lián)盟首批成員單位，并當選為創(chuàng)新聯(lián)盟第一屆理事會理事。神農(nóng)架正走在綠色發(fā)展、生物多樣性保護的道路上，其地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略與國家植物園建設需求相契合。

1.3 神農(nóng)架具有深厚植物文化底蘊和植物園可持續(xù)發(fā)展能力

神農(nóng)架的演化發(fā)展既是大自然的恩賜，也是人類與大自然和諧相處的杰作。從神農(nóng)氏架木采藥、醫(yī)民教耕，將中華文明從漁獵時代向農(nóng)耕時代推進，到七十二“七”和“神農(nóng)四寶”等故事，無不闡釋著神農(nóng)架深厚的植物情結(jié)和文化底蘊，因此在神農(nóng)架建立一個植物園能夠更好地傳承植物文化。

國家植物園不只是植物收集與保護、科學研究的機構(gòu)，更具有科普教育、文化休閑的作用[13]，其科普教育和生態(tài)旅游功能就是植物園的自養(yǎng)能力的體現(xiàn)。多年來神農(nóng)架堅持發(fā)展人與自然和諧共生的生態(tài)旅游模式，在受疫情影響的2021年度仍接待游客1 785萬人次，實現(xiàn)旅游經(jīng)濟收入66.8億元，是當之無愧的“中國十大生態(tài)旅游目的地”。因此植物園的植物文化屬性和生態(tài)旅游的有機融合，必然會激活神農(nóng)架植物園與旅游業(yè)的自養(yǎng)和互養(yǎng)能力。

1.4 神農(nóng)架植物園規(guī)劃建設的支撐力度迅速提升

國家植物園代表一個國家植物多樣性保護、研究和利用的最高水平，良好的科技、基建條件是其建設的關鍵因素。神農(nóng)架林區(qū)黨委政府高度重視高水平保護人才儲備和科學技術研究。全區(qū)各類人才總量達9 608人，其中專業(yè)技術人才4 000人，高級職稱132人，中級職稱1 423人。2021年又出臺了《推進科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展實施意見》和《神農(nóng)架林區(qū)“十四五”人才發(fā)展專項規(guī)劃（2021～2025年）》等文件。林區(qū)2021年的科學技術支出為8 310萬元，占年度地方性公共預算支出的3.98%。重點打造神農(nóng)架國家公園科學研究院、林業(yè)科學研究院、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)研究院和中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)研究院等科研平臺。此外，神農(nóng)架發(fā)揮生物多樣性和動植物資源富集優(yōu)勢，廣泛與國內(nèi)外知名高校和科研機構(gòu)合作，與中國科學院、武漢大學、華中農(nóng)業(yè)大學、武漢植物園和英國邱園等50余所國內(nèi)外高校和科研單位建立了良好的合作關系，也為植物園的規(guī)劃建設提供了有力的科技支撐。

神農(nóng)架基礎配套設施快速改善。2021年神農(nóng)架林區(qū)生產(chǎn)總值比2016年增長51.5%，其中重點生態(tài)功能區(qū)轉(zhuǎn)移支付收入約1.1億元。近年來神農(nóng)架大力加強交通、信息、市政等基礎設施建設，其中2021年交通運輸支出就有1.45億元。目前已初步形成立體化的交通系統(tǒng)，航班直通武漢、廣州等地，保神高速、鄭萬高鐵正式通車，房五高速項目納入國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃，雖處深山但也可在2小時左右到達廣州、武漢等地。此外，神農(nóng)架已實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)5G網(wǎng)絡全覆蓋，行政村光纖通達率100%。神農(nóng)架林區(qū)可以在經(jīng)濟、交通和通訊等方面，為華中國家植物園神農(nóng)架分園的建設提供必要的配套設施條件。

2 功能定位

2.1 神農(nóng)架國家植物園的基本功能

植物園的功能已從早期多以收集藥用植物為主，或為大學教學提供植物材料，轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆渖锒鄻有员Ｗo等功能的綜合化園區(qū)[7]。神農(nóng)架國家植物園應履行生物多樣性保護的國家任務和職能，最基本最重要的功能是植物多樣性保護，包括開展多層面、多形式的科普教育與環(huán)境保護教育等，以實現(xiàn)植物多樣性保護的目標。

隨著社會的發(fā)展，氣候變化、生境退化、人為干擾等潛在因素正威脅著神農(nóng)架及周邊地區(qū)的植物多樣性。研究表明在1995～2015年期間，神農(nóng)架林區(qū)人類活動強度的加大，對林區(qū)生境質(zhì)量產(chǎn)生了劇烈的擾動[14]。神農(nóng)架瀕危特有的珙桐Davidia involucrata、廟臺槭Acer miaotaiense、洪平杏Prunus hongpingensis等物種的自然繁殖能力存在不足，自然條件下繁殖率極低，再加上自然災害、旅游業(yè)發(fā)展等人為干擾因素的疊加，勢必會對其植物多樣性帶來較大的影響[15]。此外還有學者認為神農(nóng)架東北部、南部及西南部的重度脆弱地區(qū)生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，極度脆弱風險逐步顯現(xiàn)[16]。這些潛在的威脅提示我們有必要通過一定手段來緩解外界環(huán)境變化對植物生物多樣性的影響。

植物多樣性保護包括綜合運用多種手段開展就地保護的監(jiān)測管理與研究，對珍稀瀕危植物開展遷地保護、回歸和野外種群重建。神農(nóng)架林區(qū)是世界生物活化石聚集地和古老、珍稀、特有物種避難所[17]。神農(nóng)架國家公園是以原地保護為主要手段、以川金絲猴Rhinopithecus roxellanae和冷杉Abies fabri、珙桐為代表的珍稀瀕危特有物種及其關鍵棲息地等核心資源保護為目的，保護瀕危的、脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，而設立的國家層面的生物多樣性保護機構(gòu)[8]。以就地保護為主的神農(nóng)架國家公園的建立，一方面會在珍稀、瀕危和特有性植物的永續(xù)性、可持續(xù)性保護上起到?jīng)Q定性的作用；另一方面林木結(jié)構(gòu)、植物多樣性保護等方面的研究，也會極大地改善國家公園旗艦物種川金絲猴的食源和棲息環(huán)境[18]，此外還有利于監(jiān)測野生植物物種動態(tài)、開展調(diào)查研究、發(fā)現(xiàn)新種等[7]，因此以就地保護為主要手段的神農(nóng)架植物園建設必將為神農(nóng)架國家公園生物多樣性保護提供重要的支撐。

從國際國內(nèi)植物園對植物多樣性的保護成果來看，以收集、研究、展示、利用植物為宗旨的植物園，能夠從設備設施、科學技術、源頭管理上有效解決環(huán)境對生物多樣性的威脅。截至2021年12月31日，全球有植物園和樹木園3 736個，其中占全球已知高等植物總數(shù)1/3的約11萬多種植物得到了保護，共收集保存了約41%的已知瀕危植物物種，其中有些物種已經(jīng)野外滅絕[10]。中國已建野生植物種質(zhì)資源保護和培育基地400多處，其中植物園和樹木園近200個，初步形成了植物遷地保護網(wǎng)絡，共保藏種質(zhì)資源105萬份以上，遷地保護了中國植物區(qū)系植物物種的60%[2，5]，可見植物園在植物多樣性保護上發(fā)揮了積極作用。有針對性地將那些受到威脅的稀有、特有植物的種子采集后進行人工繁殖，并在物種瀕危機制、繁殖策略和方法、野外回歸的理論和技術等方面開展研究[5]。同時植物園內(nèi)設的標本館、種質(zhì)資源保存機構(gòu)，全面展示豐富的植物資源，可向公眾傳播生物多樣性保護的思想，增強公眾保護生物多樣性的意識，并開展科普教育，提高國民素質(zhì)[24]。

2.2 神農(nóng)架國家植物園的綜合功能

植物園建設應與科學研究、知識傳播、生態(tài)游憩和資源開發(fā)利用間的緊密合作，以惠益公眾、服務社會為發(fā)展方向[2，4]。根據(jù)神農(nóng)架植物園的自身特點與區(qū)位要求，還應具備生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)、資源植物開發(fā)與可持續(xù)利用、生態(tài)旅游觀光與植物文化傳播等多種功能。

神農(nóng)架擁有被稱為“地球之肺”的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)和被稱為“地球之腎”的泥炭蘚濕地生態(tài)系統(tǒng)，是長江和漢水的分水嶺，三峽庫區(qū)、丹江口水庫的水源涵養(yǎng)地和重要生態(tài)屏障，有“華中水塔”的美譽，被劃定為國家重點生態(tài)功能區(qū)。神農(nóng)架國家植物園的建設可提升區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)功能，有利于守護“華中水塔”，筑牢生態(tài)屏障。

植物資源除了為人類提供生存保障和生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務外，還是我國戰(zhàn)略儲備的重要組成部分和可持續(xù)利用的源頭資源，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)原材料、環(huán)境建設等領域發(fā)揮著重要的作用[2，20]。國家植物園作為“物種基因庫”和珍稀瀕危植物的“諾亞方舟”，重點開展珍稀、特有植物的種子采集、繁殖、栽植等種質(zhì)資源保護與研究，可為植物資源開發(fā)、野生動物保護和生態(tài)修復提供充足的后備材料。

神農(nóng)架以原始森林風光為背景，山峰林立、云霧繚繞、林木蔥郁，是一個集奇樹、奇花、奇洞、奇峰于一體的原始生態(tài)旅游區(qū)，景區(qū)負氧離子含量極高。多年來神農(nóng)架堅持人與自然和諧共生的生態(tài)旅游發(fā)展模式，形成1個5A、3個4A、2個3A的景區(qū)體系。近年來神農(nóng)架先后榮獲“中國十大生態(tài)旅游目的地”“國家綠色旅游示范基地”等稱號，成為全省首個國際慢城、國家全域旅游示范區(qū)。神農(nóng)架國家植物園的建設將有效提升“研學”等形式的植物文化科普教育旅游產(chǎn)品[16]，促進植物文化與生態(tài)旅游相結(jié)合旅游業(yè)發(fā)展。

3 結(jié)語

國家植物園體系是由若干國家植物園和區(qū)域性綜合植物園組成的、覆蓋全國主要氣候帶與生態(tài)系統(tǒng)類型的遷地保護研究網(wǎng)絡和生態(tài)文明教育基地， 支撐國家的生態(tài)文明發(fā)展[7]。神農(nóng)架生態(tài)環(huán)境復雜多樣、植物資源富集，是全球14個具有國際意義的生物多樣性保護與研究關鍵地區(qū)之一[9]，具有生物多樣性保護基礎及可持續(xù)發(fā)展能力等優(yōu)勢；且該區(qū)域完整的植被垂直帶譜性、豐富性的國家珍稀與特有植物、獨特性的植物利用與保護文化和以保護為特征的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略特色明顯。該植物園的建設既能達到國家植物園植物多樣性保護與科普、環(huán)境保護教育等的基本功能要求，又能滿足該區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)、資源植物開發(fā)與可持續(xù)利用、生態(tài)旅游觀光與植物文化傳播等多種功能。因此，作為華中國家植物園的重要組成部分，神農(nóng)架國家植物園建設是可行的、也是必要的，符合我國國家植物園體系建設的總體布局與功能要求[7，8]。

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（編校：鄭京津）

收稿日期：2022-06-22

作者簡介：趙千里（1993～），男，助理工程師，主要從事林業(yè)科學研究與技術推廣工作。