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让“地球独子”不再孤单

2024-08-15 11:36 来源:《今日浙江》杂志 作者:​黄宁璐 吕凌棘 朱智翔

黄宁璐  吕凌棘  朱智翔

 

  仲夏时节,在舟山市普陀山岛清凉岗上,50余株刚刚出圃的普陀鹅耳枥树苗正迎着阳光肆意生长。

  它们来自舟山本岛的普陀鹅耳枥专类苗圃,在今年3月下旬舟山市林科院开展普陀鹅耳枥野外回归试验时,被移植到该物种原生地普陀山岛,与周边的天然林同生共荣,从而提升自然繁育能力。

  普陀鹅耳枥曾因生态环境变化和自身授粉结实困难,全球仅存1株野生植株,位于普陀山岛的佛顶山慧济寺西侧,被称为“地球独子”。近年来,在浙江省林业局、舟山市林业局指导下,舟山市林科院会同普陀山林场等单位对普陀鹅耳枥开展种苗繁育技术研究、野外回归试验、遗传多样性研究、近(迁)地保护研究等抢救保护工作。如今普陀鹅耳枥已从1株发展到4万余株,其中7000多株在野外茁壮生长。

  

普陀鹅耳枥人工种群


守护“地球独子”

  

  清晨7时许,普陀山林场巡林员方立华登上普陀山之巅的佛顶山,来到普陀鹅耳枥原生母树旁。凑近树干和树叶,仔细观察有无病虫害;弯下腰,小心翼翼地清理周围杂草;看到一个被风吹来的塑料袋,马上上前捡拾……这些是方立华雷打不动的“规定动作”:“现在地球上就这么一棵老母树,可是个宝贝啊,我一定得照料好。”

  在舟山市林科院科研所所长陈叶平看来,普陀鹅耳枥之所以会成为“地球独子”,有外因也有内因。外因源自人类活动,植物原生地因人类活动受到破坏,导致植株数量急剧下降。内因则与植物本身的脆弱性有关。一是其雌雄同株且雌雄花开不同期,雄花散粉期与雌花柱头可授期相遇时间短,加上花期常遇雨水天气,导致授粉率极低,严重影响种子质量;二是普陀鹅耳枥遗传多样性水平低,亲、子代之间保持了非常稳定的遗传关系,导致其对环境变化承担极大风险;三是果壳坚硬、种子发芽困难,种苗破壳率低等。

  全力推进普陀鹅耳枥原生母树保护,守护好“地球独子”,日渐成为共识。从20世纪70年代起,普陀山林场开始投入大量人力物力,加大对普陀鹅耳枥原生母树保护力度。早期由于周边环境的改变,老母树主干被土深埋,在古树专家的指导下,普陀山林场对老母树周边的土层进行了削薄、翻松和施肥,有效减缓了古树根部的呼吸压力,让古树保持勃勃生机。

  近年来,普陀山林场还在原生母树周边设置了摄像头,实行全天候实时监控,定期派技术人员对普陀鹅耳枥进行生态环境调查。当台风、干旱等极端天气出现时,按照预案采取风险排查、浇水等措施。如今,原生母树的生长态势已趋于稳定。

  

实现人工繁育

  

  想让普陀鹅耳枥脱离濒危局面,仅仅守护好原生母树显然是不够的。

  人工繁育是挽救众多濒危物种的有效手段之一。“通过扦插、嫁接、组培等无性繁殖繁育出来的是‘克隆苗’,基因和母树完全一致,一种传染病来袭就可能‘全军覆没’;而种子繁殖过程中,授粉时可能会出现基因突变等现象,这样种群就会产生基因多样性,应对灾害的能力就增强了。”陈叶平说。

  攻克种子繁殖技术,远比想象的难。在陈叶平的办公室里,陈列着棕褐色的种子——目测直径不足0.5厘米,比绿豆大不了多少,捏在手上都捏不牢。“就是这样的种子,当时我们项目组里3个人一口气解剖了6000粒。”令陈叶平难过的是,通过解剖他们发现种子的空壳率极高,偶尔解剖到一粒饱满的又倍觉可惜,心想又浪费了一粒有效种子。

  2023年,舟山市林科院科研人员从普陀鹅耳枥原生母树和普陀鹅耳枥子代林中采集到7斤左右、约14万粒种子,经筛选后,仅几千颗有效。

  正因为有效种子宝贵,筛选后的每一步都需要格外谨慎。“我们先用高锰酸钾杀灭虫卵和病菌,种子保存也颇有讲究,既要保证适宜湿度,又不能发霉。”陈叶平说,因此,他们采用湿沙层积储藏法,将种子混入湿润的沙床中,一层沙一层种子,置于陶罐内并将陶罐放置于阴凉通风处,等到来年开春进行播种。

  让珍稀植物“回家”,生与死的考验接踵而来。“在全光照的林地,风力较大的海边,或是遇到黏性较大的土壤,普陀鹅耳枥的生长状况一般都不好。”陈叶平说。此外,普陀鹅耳枥的各个生长阶段都极易受病虫害侵扰,栎黄枯叶蛾、白蚁等都是它的天敌,一旦入侵,常常带来严重的危害甚至引起死亡。

  喜欢沙性且肥力好的土壤、低饱和度的光照……逐步摸清普陀鹅耳枥的环境偏好后,科研人员在野外回归地的选择上更加有的放矢。此外,他们还通过打造混交林来降低虫害威胁,有力提升普陀鹅耳枥野外回归后的存活率。

  

接续科技攻关

  

  突破人工繁育技术,并且把普陀鹅耳枥送回野外的“家”,其实只迈出了第一步。

  “判断一种植物拯救保护是否成功,关键在于其是否形成了稳定自然更新的群落,能够在野外没有人为干预的情况下,实现自然繁育,并经过自然淘汰筛选出适应生长的后代。”舟山市林科院高级工程师李定胜坦言,这是一个十分漫长的过程。

  可喜的是,随着普陀鹅耳枥抢救保护行动不断推进,一代代科研人员接续科技攻关,这样的愿景越来越接近现实。

  这个春天,舟山市林科院科研人员在普陀鹅耳枥专类苗圃里,发现了30多株林下小苗。“它们都是经林下人工干预后繁育出来的小苗,可以说是‘半自然繁育’。”李定胜解释,由于普陀鹅耳枥的种子很小,掉落后经常接触不到土壤,最后会失水乃至被小动物吃掉;人工干预是指在种子即将成熟的季节,人工清理母树下的草、枯枝,偶尔松松土,使得种子掉落后可以接触到土壤。

  事实上,科研人员不仅在普陀鹅耳枥专类苗圃里观察到了新苗,还在马岙卧佛山野外人工种群示范林林下、普陀山原生母树林下相继发现了不少“半自然繁育”的小苗。

  近年来,舟山市林科院在普陀山岛境内开展野外回归试验、异龄林营建等保护技术研究,逐步建立以原生母树为中心的普陀鹅耳枥人工回归种群,数量约4000株;选择定海马岙卧佛山、定海长岗山森林公园、岱山衢山岛、嵊泗基湖等地持续开展近地保护研究,营建普陀鹅耳枥人工种群数量达4000株。

  为了激发其遗传变异的潜力,普陀鹅耳枥还曾于2011年9月29日乘天宫一号飞向了太空,科研人员利用太空特殊环境的诱变作用进行太空育种,提高它的繁育能力。眼下,陈叶平正在牵头尝试延续保存普陀鹅耳枥的新思路,即从生物学遗传多样性保护的角度进行育种研究。

  在这个漫长的物种恢复过程中,“陈叶平们”始终相信,一代接着一代干,一棵树终成一片林。

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