科技创新支撑“地球独子”儿孙满堂

科技创新支撑“地球独子”儿孙满堂

◆撰文/俞慈英

普陀鹅耳枥系桦木科鹅耳枥，属落叶乔木，仅分布于浙江省舟山市普陀山岛，1930年被植物学家钟观光教授发现，1932年由林学家郑万钧教授定名。20世纪50年代初，普陀山曾有该树种分布，但到了20世纪50年代末，大规模的毁林开垦导致普陀鹅耳枥数量急剧减少，仅在普陀山岛的佛顶山慧济寺西侧幸存1株原生母树，树龄约200年，被喻为“地球独子”。世界自然保护联盟（IUCN）已将该树种列为“极危”（CR）等级。1999年经国务院批准，普陀鹅耳枥被列为国家一级重点保护野生植物。

为拯救这个“地球独子”，自20世纪80年代开始，杭州植物园、浙江林学院、浙江省林科院、舟山市林科所、普陀山林场等单位的科技人员对该树种的致危原因、种苗繁育、迁地保存等方面进行了有益的探索，成功繁育子代苗木300余株，在一定程度上缓解了该物种的濒危状态。从2000年开始，在国家林业局、浙江省科技厅、浙江省林业厅等上级部门的大力支持下，舟山市林科院对该树种的保护和解危技术进行了持续的攻关研究，在濒危原因分析、人工种苗扩繁、子代种群营建、物种迁地保存等方面取得了一系列创新性成果。2009年，人工子代群体规模破1万株大关，为该物种的保护和解危作出了突出贡献。科技的持续创新拯救了普陀鹅耳枥这个“地球独子”，使其在21世纪的阳光雨露下绝处逢生。同时，相关的科技成果在2009年荣获浙江省科技兴林一等奖和梁希林业科学技术三等奖。

内外施治，保住“独子”。由于树龄增长、生境剧变等原因，普陀鹅耳枥原生母树曾一度出现了枝桠枯死、长势衰弱等羸老症状，普陀山园林管理部门及有关科技人员对此非常重视。20世纪80年代以来，先后采取了树干防腐，在外围设置水泥栏杆杜绝游客践踏，在树基外侧修筑挡土墙防止水土流失，在大树旁设立大理石宣传保护碑，在树基四周培土并种植地被植物麦冬以保护好母树周围植物群落等措施，并安排了专职护林员负责母树的管护工作，做到了内科外科辨证施治，保护母树与其生境紧密结合。如今，昔日羸弱的“地球独子”已焕发出了蓬勃的生机和活力，能年年开花结实，为保护和拯救该物种奠定了重要的基础。

苦苦研究，专家解疑。历经多代科技人员的不懈努力，普陀鹅耳枥物种的致危机理终得破解。研究结果表明，人为毁林开垦是导致普陀鹅耳枥种群规模骤减和野外生境剧变的直接原因。在花期，降雨和大风会造成雄花散粉、花粉传播障碍和大量落花，给雌花受孕带来困难，进而严重影响种子产量和品质。而雌雄花序分布格局不合理、花粉活力低、果壳坚硬、种子品质低劣等繁殖障碍是导致其濒危的生物学原因。遗传多样性研究也表明，普陀鹅耳枥的遗传多样性水平较低，进化潜力不足。基于此，专家提出了开展花粉低温保存、人工辅助授粉等物种保存新思路，并加强了造林地选择、适当加大造林密度和造林群体规模等营林措施，为物种解危和保存利用工作掀开了新的一页。

多措并举，终获成功。攻克种苗繁育难关、不断扩大子代群体规模一直是舟山市林科院致力研究的重点课题之一。10多年来，他们持续开展了不同母树普陀鹅耳枥的种实特性和育苗技术研究，总结出一套有效的采种、种子水选、消毒、储藏、播种、苗期管理、苗木移栽等有性繁殖育苗技术；持续4年开展扦插育苗技术研究，攻克了一系列扦插繁殖难关，最高扦插成活率达89.5%；初步开展了本砧嫁接繁殖试验，最高嫁接成活率达12.5%。在此基础上，还开创性地进行了组培育苗技术研究，利用芽体和种胚作外植体均成功获得了克隆小苗。舟山繁殖的普陀鹅耳枥子代苗木数量创造了该物种人工子代群体数量的新纪录，为进一步开展物种保护和利用奠定了坚实的种苗基础。

积极造林，繁衍后代。21世纪初，具有一定规模的普陀鹅耳枥野外种群仅有普陀山佛顶山（39株）和舟山市林科院的舟山海岛引种驯化树木园（16株）2处，这两个人工F1代种群在普陀鹅耳枥解危研究及后代繁衍等方面发挥了重要作用。课题组还利用普陀山佛顶山人工种群，通过积极的人工干预措施，首次成功获得了普陀鹅耳枥的天然更新后代，为该物种真正恢复可持续的天然更新能力进行了有益探索。进入新世纪以来，课题组通过低产果园改造、采伐迹地更新等途径，在市内外陆续种植了4000余株普陀鹅耳枥，其中在定海、普陀、岱山、嵊泗等市内县（区）试种总数达2000余株。规模最大的种群布局在定海马岙卧佛山、舟山市林科院树木园内及岱山苗圃3处，总面积50余亩。这些种群在2013年经历了舟山海岛60年来最严重的旱灾考验，幼林保存率达95%以上，且目前长势良好。

在子代野外人工种群建设中，舟山市林科院除充分利用好政府公益性资金的投入使用外，还有效吸引了个体工商资本的参与，建设主体除了研究单位外，还扩大到了政府事业单位和个体企业。多种主体参与造林使普陀鹅耳枥野外种群建设工作展现出新活力。

天南地北，扎根四方。最早进行普陀鹅耳枥岛外迁地保存的单位是杭州植物园，该园于1978年采集种子，培育出15株实生苗，栽于园内，后又陆续赠送给南京植物园等单位。后来，上海植物园、江西庐山植物园、江西九江珍稀濒危植物种质资源库、河南郑州航空工程学院、浙江农林大学植物园、浙江珍稀濒危物种种质资源库（浙江安吉）、河南鸡公山国家级自然保护区管理局等单位也先后开展了普陀鹅耳枥的引种驯化与迁地保存工作，并取得了成功。庐山植物园还将引种扩繁的苗木提供给广西、武汉、广州等植物研究机构进行引种试验。目前，这些引种单位引进的普陀鹅耳枥大多生长正常，部分已能开花结实。2007年春，舟山市课题组在河北石家庄、山西大同、山西霍县3处各试种普陀鹅耳枥2年生苗木30株（移植在各试点苗圃内），从目前反馈情况来看，各点移植成活率均较高，能正常越夏，但到冬季均受到冻害。科研人员初步判断普陀鹅耳枥在石家庄及以北地区不适宜生长，在山西霍县尚能越冬。

到目前为止，普陀鹅耳枥迁地保护区分布于全国多家植物园或其他单位，地理位置从东经112°70′至122°50′，北纬23°30′至34°70′，迁地保护研究取得了重要进展。

幼苗

花

漫漫征程，任重道远。普陀鹅耳枥物种保护工作是一个漫长而严谨的过程。目前，舟山市林科院虽在该物种的致危机理、种苗繁育、人工野外种群建设、物种迁地保存等方面取得了一批原创性科技成果，有力地支撑了物种的保护工作，但相较于物种保护与利用的整个过程，这些成果还只能算是漫漫征程中迈出的一小步。从目前的研究进展来看，普陀鹅耳枥有效结实量少，种子成活率低、品质低劣，结实大小年现象明显等有性繁殖障碍依然没有得到有效破解。从就地与迁地保存的野外群体来看，除普陀山佛顶山F1代子代林里获得了1株天然更新小苗外，其余个体或群体林下均未发现该物种的天然更新现象。由此判断，到目前为止，该物种仍不能自我形成足够的土壤种子库和为种群补充后代的幼苗，其种群尚不能实现自我更新与维持。因此，从野外种群的自我重建与天然更新角度来看，普陀鹅耳枥目前仍处于濒危状态。如何提高种子的产量和品质，进一步扩大有性后代的种群数量并逐步恢复其天然更新能力，将是真正解除普陀鹅耳枥濒危状态，有效保护物种基因资源的新课题。普陀鹅耳枥保护的科技创新工作任重而道远，“地球独子”要长成繁茂森林，更期待科技驱动续写新的华章。