關於我國植物遷地保護的幾點思考

Mondo 社會 更新 2024-02-03

生物多樣性正在以驚人的速度滅絕,在人類活動、氣候變化、生物入侵等因素的威脅下,如果人類不主動尋找解決方案並採取行動,更多的生物將從地球上消失。 中國有30,000多種高等植物,其中約15-20%是受威脅物種(Qin and Zhao,2018)。 植物的就地保護和移地保護是保護植物多樣性的兩種重要途徑。 本文就我個人對我國植物遷地保護的思考展開了篇幅。 植物異地保護是指在其自然環境以外的人工管理或者管理條件下,對生存和繁殖受到嚴重威脅的植物的一部分(種子、花粉、營養繁殖體等)或人工繁殖的植物或培養物進行儲存。 它主要是珍稀瀕危植物,特別是那些分布在自然保護區有效保護範圍之外的受威脅物種、種群或零星個體植物的重要方法; 事實上,植物就地保護已經擴充套件到區域植物多樣性保護(Guerrant等人,2004年)。 植物異地保護的主要措施包括植物園、植物園或其他種質資源苗圃的異地活植物栽培、種質(種子、花粉、無性繁殖體、DNA材料等)的種質庫以及基於組織培養技術的體外植物儲存。 截至2023年底,種質資源庫已儲存11602種94596種種子,2246種野生植物體外培養材料23270種,9145種植物DNA總DNA71829枚。 由此可見,植物資源種質庫保護是野生植物遷地保護的重要手段。

昆明植物園儲存的野生植物數量極少

保護植物最有效、最直接的方法是就地保護; 然而,由於氣候變化和人類活動的影響,一些物種不再適合在原產地生活,或者不能正常繁殖或長期獨立生存,需要就地保護來拯救它們。 特別是當植物面臨滅絕風險時,遷地保護是拯救該物種最重要的措施,也是該物種未來種群恢復規劃、科學研究和資源利用的基礎和前提。

昆明植物園儲存了極少量的野生植物,雲南槭

我們經常談論的珍稀瀕危植物,應根據IUCN(國際自然保護聯盟)評估標準,將列入《國家重點保護野生植物名錄》中的物種,將瀕危物種(極度瀕危物種、瀕危物種和易危物種)列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物量(2020年)(最新版本)》中, 國家和地方**種群極小的植物物種(PSESPs)(Sun,2013)相互重疊和互補。珍稀瀕危植物在生物多樣性保護、研究和決策中發揮著重要作用。 部分物種目前可能尚未瀕危,但具有重要的經濟、文化、科學和生態價值,被列入國家重點保護野生植物名錄(陸兆麗等,2021)。 世界自然保護聯盟紅色名錄評估給出了(所有)物種在區域、國家或全球範圍內的受威脅狀況,但瀕危等級的資料並不直接等同於保護重點,極度瀕危物種沒有必要採取重要的保護措施,而那些至少不值得關注的物種則不予保護(謝燕, 2022 年)。 基於對最新野外調查資料的評估,野生種群和個體極少、生境狹窄、人為干擾嚴重、隨時有滅絕風險的野生植物,將自然珍稀物種排除在外,強調保護的優先性、緊迫性、救援性、種群水平,並量化地提出了納入救助保護物種的種群規模指導標準(Sun et al., 2021 年)。

昆明植物園保護極少數野生植物 - 雲南通

1995年12月24日,中國著名植物學家吳正毅院士給昆明植物園發來賀電:“希望植物園能廣泛收集植物,使之成為科學研究的基地、種質資源的基因庫、科普的視窗、休憩娛樂的好地方。 毋庸置疑,收集和儲存中國豐富的植物資源是中國植物園的使命。 《中國生物物種目錄(2023年版)》共收錄了6門、17綱、149屬、542科、4509屬39,539種植物。 其中維管束植物有35714種,約佔我國野生植物總數的90%(其餘10%為地衣、苔蘚、紅藻、綠藻等類群。 與2022年版相比,2023年版新增了351種植物。 可以看出,自然界中還存在著我們尚未認識和發現的物種,人類的認識和發現也在不斷發展、進步和完善。 誠然,植物園在植物資源採集與保護方面的實踐表明,由於人類認知、技術手段、設施等諸多因素的限制,不可能實現原生野生植物100%全覆蓋的遷地保護。 當然,也許將來會發生。

昆明植物園儲存了極少數野生植物——廣西柴火

目前,中國植物園僅儲存了約60%的中國本土野生高等植物和約59%的珍稀瀕危植物(廖景平,2023)。 任 & Blackmore(2023)提出了中國國家植物園的遷地保護目標,即到2050年,力爭實現保護中國50%以上的本土植物、85%以上的國家重點保護野生植物、156種種群極少的野生植物,以及相應科學研究水平的目標, 加強自然教育和資源利用。從我國植物種質資源保護現狀和發展趨勢來看,這一目標是合理且可實現的。 根據昆明植物園活植物遷地保護資料,昆明植物園(含麗江高山植物園)已對國家重點保護野生植物561種,中國特有植物1495種,種群極少野生植物125種。 根據國家植物園系統布局規劃,相信未來將有10個左右的國家植物園在遷地保護領域為我國生物多樣性保護做出巨大貢獻。

昆明植物園儲存了極少數野生植物——樹冠木

植物異地保護的成功與否受物種存活率、遺傳多樣性、有害突變、後代適應度(近親繁殖、雜交和近親繁殖)以及技術條件和資金投入等多種因素的影響。 對於乙個物種的保護,最理想的步驟是“確定保護目標 - 取樣 - 測序以獲得分子標記 - 評估遺傳引數,如基因流動、有害突變的數量、遺傳變異、有效種群規模、基因組脆弱性等。 - 確定需要保護的個體或種群的數量”(Nielsen et al, 2023 年)。 然而,沒有統一的最低採集標準,需要針對不同的珍稀瀕危植物制定量身定製的策略(Sun et al., 2021; rosenberger et al, 2022)。當種群規模不相等時,種群規模的比例抽樣可以捕獲更多的遺傳多樣性(Rosenberger 等人,2021 年)。 Wei & 江 (2021) 收集了 1900 年至 2017 年間發表的 3599 篇與植物遷地保護遺傳多樣性相關的研究,並對其中 84 篇進行了薈萃分析,發現當從不同種群引入的個體數量,覆蓋物種分布區域,混合不同種源時為 30 或 50 個, 遷地保護種群與野生種群的遺傳多樣性差異無顯著差異,遺傳分化無顯著性,表明遷地保護種群具有較高的遺傳代表性。當然,還有其他保護植物多樣性的方法,大多數有效性評估僅基於一種保護方法,例如植物園的遷地保護種群,而沒有考慮其他形式的保護的有效性,例如不同的植物園、種質庫、就地保護等,這可能會低估物種保護的有效性。 最小可行種群規模(MVP)理論提出的“50 500”規則(Jamieson&Allendorf)或“100 1000”規則(Frankham et al, 2014)在實踐中並不容易實施。 從保護資金成本、遺傳多樣性覆蓋率和實際可操作性的角度出發,不同種群物種的引進、物種分布區的覆蓋率、個體總數30個可作為我國植物遷地保護的參考標準。

昆明植物園儲存著極少數野生植物——三葉松

我國植物遷地保護存在一些突出問題,需要不斷改進、規範化、改進和深入研究。

1)植物園異地栽培和活植物保護的有效性。在我國植物園活植物的遷地保護中,每個物種的人工繁殖個體(植物)有多少被異地保護,這些個體來自多少個種群,野生種群的遺傳多樣性有多少,可以代表多少生態型及其適應性變異,有多少種物種對這些物種的保護是有效的, 這些問題需要科學研究。大多數現有的保護物種都是幾十年前引入的,當時幾乎沒有遺傳資訊; 由於研究的限制,不可能評估每個遷地保護物種的遺傳多樣性; 一些已經評估的物種,僅針對當時已知的種群,僅針對植物園保護的一些種群,而不是針對新發現或未發現的種群; 在目前的遷地保護工作中,大多數野外工作者不考慮遺傳資訊; 在植物園的遷地栽培環境中,原生環境有利的遺傳變異可能不適合當前的遷地環境。 已經得到保護的物種可能無法適應未來不斷變化的氣候環境。 遷地保護植物的適應性和有效性需要長期監測和維護。 建議在保證物種數量的前提下,進一步評估珍稀瀕危植物遷地保護的成效。

昆明植物園儲存了極少數野生植物,槭樹

2)現存植物物種遷地保護資訊檔案。在專業異地栽培植物群和特殊園林管理的編纂中,經常發現一些植物園名錄沒有記載“植物園新記錄”物種、未知物種、尚未確定的物種、未知物種、誤認和錯誤列入的物種等。 很可能是過去的介紹記錄資訊缺乏或不規範,新老經理或新老員工的交接和銜接不好。 大多數植物園都存在一些問題,例如缺乏引種資訊記錄、缺乏定殖區、缺乏死亡或捐贈的個體或物種的下落記錄、記錄不規範或記錄僅掌握在少數員工手中(包括非值班人員)。 在活植物的遷地保護中記錄物種資訊是保持植物園本質的關鍵,也是植物園區別於一般公園的重要特徵(Zhao et al., 2021)。 對植物園現有物種進行清點、梳理和鑑定,規範植物從繁殖材料到人工繁育苗圃的全過程資訊檔案,對特殊園林進行種植管理與保護,觀察生長發育特性,是一項需要長期堅持的長期工作, 物候特徵等。

昆明植物園保護的極少數野生植物,玉龍北斗草

3)國家植物園的建設和管理。中國正在構建以國家公園為主體的原生境保護體系和由國家植物園主導的遷地保護體系(任 & Blackmore,2023)。 結果表明:中國遷地植物園保護的物種大多來自中國東部,並儲存在該地區的植物園中,而西南和西北等植物多樣性熱點地區的物種在遷地保護中代表性不高(Ye et al, 2023)。 建議加強西部地區植物的遷地保護,加強西部地區國家植物園建設。 此外,對於我國國家植物園體系而言,亟需在執行管理、引進、保護、考核指標、資料檔案記錄等方面制定一套國家標準或規範,並按標準執行管理,以構建具有鮮明特色的我國國家植物園體系。 功能齊全,自然和諧,確保《中國生物多樣性保護戰略和行動計畫(2023-2030年)》的實施。

昆明植物園保護的極少數野生植物——雲南金華茶致謝:感謝馬永鵬教授和劉德團博士協助收集和整理相關文獻

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昆明植物園儲存了極少數野生植物——紅馬金銀花

文字:孫偉邦**:陳志發。

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