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百山祖冷杉起源古老，是低纬度地区的冷杉属等高寒植物在第四纪冰川末期从低海拔向高海拔山体退缩的佐证，是中国东南大陆唯一的冷杉属树种，也为全球冷杉属最为稀少的植物，自然生长的成熟个体现仅存3株，被世界自然保护联盟物种生存委员会列为世界最濒危的12种植物之一，对于这一地区的植物区系发生和演变，以及生物学、生态学、地理学和气候学等具有很高的科研价值。一个种群大小正在快速衰退的物种，如果不能及时通过保护管理来鉴别和回答种群衰退的原因，并采取科学的保护措施，那么这个物种将很有可能灭绝。多年来，百山祖管理处一直以《IUCN物种红色名录濒危等级和标准（2001）》为行动指南和评价标准，全方位拯救保护百山祖冷杉，努力为解除其极度濒危状况奠定基础。除了保护母树使其免受自然灾害和人为损害，以及加强巡护和监测外，主要开展了以下几方面的工作。
人工繁育 扩大野外种群
开展人工嫁接，培育后代苗木。极度濒危植物保护的首要任务就是繁育更多的后代苗木，避免其在“瞬间消失”。百山祖冷杉母树难得开“花”结“果”，获得母树種子实生苗存在较大困难，为此，庆元县万里林场（保护区前身）首先开展了人工嫁接，快速保存珍贵基因。1978—1982年，开展了以日本冷杉为砧木的多种方式嫁接试验，保存的14株嫁接树现已开“花”结“果”，在2007—2018年期间的4个年份，成功培育了嫁接百山祖冷杉种子苗。建成30多亩的野外种群恢复基地，野外种植2000多株嫁接树种子苗。建成2个标准育苗大棚，苗圃地内保留1300多株幼苗。在多株嫁接树下保留部分苗木开展监测。
繁育母树种子实生苗。通过嫁接方式繁育苗木，后代的遗传多样性水平非常低，无法达到生物多样性保护的目的。濒危植物保护不只是通过嫁接方式繁育后代，必须抓住有利时机，想方设法繁育母树种子实生苗。1991年，通过对百山祖冷杉母树进行人工辅助授粉，当年秋季收集种子，翌年成功育得一批种子实生苗，现保存43株，种植在4处，这批实生苗生长状况良好，胸径最大达18厘米，树高最大达6.6米，已有多株开了雌球花，尚未发现有雄球花，但已指日可待。2012年又成功繁育一批百山祖冷杉母树种子苗，现保存40多株，已种植到百管站附近的林下。
生境改良 促进天然更新
开展生境保护与改良。在建立新种群时，必须要先了解究竟是哪些因素导致了野生种群的衰退，而在消除或控制这些因素前，建立新种群的努力不可能成功。人工繁育再多苗木也无法了解濒危植物自然生长和繁殖过程中的障碍，因此无法降危或解危，有且只有拥有一定规模的能够自然繁殖后代的野生种群才算真正意义的解除濒危状况，为此必须开展人工促进天然更新。早些年份，在发现百山祖冷杉原生境附近的矮曲林中有3株自然萌发的幼苗（推测是2007年萌发）后，局部采取透光、培土、除草等措施进行改良，并加强巡护和监测。2017年，恰逢3株百山祖冷杉母树都开“花”结“果”的绝好时机，在浙江大学专家的建议下，百山祖管理处开展了生境保护与改良，包括清理母树邻近植物的枝叶，为母树生长和开“花”结“果”改善光照条件;清理林下庆元华箬竹等低矮灌木植物，增加地表的光强，促进其种子萌发和幼苗生长;清理母树周围地上过厚的枯枝落叶，减少种子着地和幼苗根系入土的难度;清除母树不远处矮曲林下积水严重的杂草，促进了该区域的种子萌发和幼苗根系生长。
采取保育措施，探寻影响因子。为了了解百山祖冷杉与生物和非生物环境的关系，在百山祖冷杉原生境建立了0.5公顷的群落长期监测样地。2018年初夏，母树下天然萌发出730多株苗木。研究人员随即将幼苗在监测样地内的所处位置进行了记录，之后多次采取埋根、培土、开设排水沟、临时浇水、冰冻季节在幼苗周围埋设枯草落叶预防冻拔灾害等措施。定期观察幼苗成活情况，将各个样方内幼苗的多度及死亡率与环境因子的关系进行分析，探寻影响百山祖冷杉幼苗死亡率最显著的环境因子。原生境现保存210多株幼苗，在人工改良生境和促进天然更新上迈出关键性的一步。可喜的是，其中的两株母树2019年又开“花”结“果”，为继续开展人工促进天然更新和进行相关研究提供了条件。
深入研究 摸清濒危机制
与高等院校、科研院所合作。保护珍稀濒危植物在理论上需要了解其遗传、发育、生理、生长、生殖等全过程，而《IUCN物种红色名录濒危等级和标准》的第一个评价标准就是稀有濒危原因是否被真正了解，其减少状态或减少因素是否未停止或可逆，故应从多个方面开展基础研究，摸清其濒危机制。多年来，百山祖管理处与多家高等院校、科研院所合作，开展了百山祖冷杉水培、沙培、土培等扦插实验、种子育苗、生境适应性、光合参数测定、遗传多样性分析、枝叶营养含量测定等多项研究，也取得了相应的研究成果。
全方位开展保护和研究工作。2017年，浙江省启动珍稀濒危野生动植物抢救保护工程（2017—2020年），百山祖冷杉是其中重要的子项目之一。百山祖管理处与浙江大学等单位合作，全方位开展保护和研究工作，全面加强动态监测，利用红外相机开展野生动物植食种子监测工作，开展多个层次的生态学研究，包括种子产量和扩散规律、种子萌发实验（野外和实验室）、根际微生物、遗传多样性和谱系结构、生殖生物学、共生真菌等研究，相关研究进展顺利，有的已取得初步成果。与浙江大学合作，开展了百山祖冷杉胚培养研究，成功获得了由未成熟胚发育的无菌试管苗，能够有效地减少因种子发育障碍而死亡的个体数量，并开始试管苗野外驯化，为百山祖冷杉的抢救与保育开辟了一条新途径。
迁地保护 谨防低发事件
移植部分苗木到外地进行异地保护。虽然自然灾害（如干旱、飓风和龙卷风、地震、火灾、极端气候、疾病暴发等）通常很少发生，但是一旦发生就可能使种群的大多数个体迅速死亡，甚至可以使整个种群从一个地区消失。种群数目越少，物种受灭绝的威胁就越大，地理分布非常局限且仅有一个种群物种的命运就不言而喻了。为了解决百山祖冷杉的占有面积和分布区极其狭小的问题，预防未来低发性偶然事件对其生存构成的巨大威胁，将1992年培育的11株母树种子苗移植到庆元县境内的某山场进行迁地保护，近年来陆续将2007年、2015年培育的嫁接树种子苗移植到浙江农林大学、百山祖镇多个村进行迁地保护。在研究濒危机制的基础上，目前正着手研究保护技术和迁地方案，待后代达到一定数量且迁地保护技术成熟后，将移植部分苗木到外地进行异地保护，“能有多远就送多远”，扩大异地种群数量，规避极端自然灾害对单个种群的毁灭性影响。
加大宣传 增加社会关注度
对珍稀濒危物种的相关知识、生存状态、保护工作及取得的成效等信息进行传播，对社会公众开展科普教育，提高公民的保护意识，有利于珍稀濒危物种的保护。多年来，百山祖管理处积极利用各种报刊、电视、网站等媒体以及自建的自然博物馆，宣传介绍百山祖冷杉以及百山祖冷杉保护所取得的成效，尤其是“百山祖冷杉胚胎离体培养取得成功”“成功繁育百山祖冷杉原生树野生幼苗”等新闻通过国内多家知名网站发布或转载，承办并在百山祖召开了世界植物园保护联盟项目百山祖冷杉保护研讨会和浙江省生物多样性保护研讨会，进一步扩大了百山祖冷杉的知名度，较大地提高了人们对百山祖冷杉的了解和关注度。
人工繁育 扩大野外种群
开展人工嫁接，培育后代苗木。极度濒危植物保护的首要任务就是繁育更多的后代苗木，避免其在“瞬间消失”。百山祖冷杉母树难得开“花”结“果”，获得母树種子实生苗存在较大困难，为此，庆元县万里林场（保护区前身）首先开展了人工嫁接，快速保存珍贵基因。1978—1982年，开展了以日本冷杉为砧木的多种方式嫁接试验，保存的14株嫁接树现已开“花”结“果”，在2007—2018年期间的4个年份，成功培育了嫁接百山祖冷杉种子苗。建成30多亩的野外种群恢复基地，野外种植2000多株嫁接树种子苗。建成2个标准育苗大棚，苗圃地内保留1300多株幼苗。在多株嫁接树下保留部分苗木开展监测。
繁育母树种子实生苗。通过嫁接方式繁育苗木，后代的遗传多样性水平非常低，无法达到生物多样性保护的目的。濒危植物保护不只是通过嫁接方式繁育后代，必须抓住有利时机，想方设法繁育母树种子实生苗。1991年，通过对百山祖冷杉母树进行人工辅助授粉，当年秋季收集种子，翌年成功育得一批种子实生苗，现保存43株，种植在4处，这批实生苗生长状况良好，胸径最大达18厘米，树高最大达6.6米，已有多株开了雌球花，尚未发现有雄球花，但已指日可待。2012年又成功繁育一批百山祖冷杉母树种子苗，现保存40多株，已种植到百管站附近的林下。
生境改良 促进天然更新
开展生境保护与改良。在建立新种群时，必须要先了解究竟是哪些因素导致了野生种群的衰退，而在消除或控制这些因素前，建立新种群的努力不可能成功。人工繁育再多苗木也无法了解濒危植物自然生长和繁殖过程中的障碍，因此无法降危或解危，有且只有拥有一定规模的能够自然繁殖后代的野生种群才算真正意义的解除濒危状况，为此必须开展人工促进天然更新。早些年份，在发现百山祖冷杉原生境附近的矮曲林中有3株自然萌发的幼苗（推测是2007年萌发）后，局部采取透光、培土、除草等措施进行改良，并加强巡护和监测。2017年，恰逢3株百山祖冷杉母树都开“花”结“果”的绝好时机，在浙江大学专家的建议下，百山祖管理处开展了生境保护与改良，包括清理母树邻近植物的枝叶，为母树生长和开“花”结“果”改善光照条件;清理林下庆元华箬竹等低矮灌木植物，增加地表的光强，促进其种子萌发和幼苗生长;清理母树周围地上过厚的枯枝落叶，减少种子着地和幼苗根系入土的难度;清除母树不远处矮曲林下积水严重的杂草，促进了该区域的种子萌发和幼苗根系生长。
采取保育措施，探寻影响因子。为了了解百山祖冷杉与生物和非生物环境的关系，在百山祖冷杉原生境建立了0.5公顷的群落长期监测样地。2018年初夏，母树下天然萌发出730多株苗木。研究人员随即将幼苗在监测样地内的所处位置进行了记录，之后多次采取埋根、培土、开设排水沟、临时浇水、冰冻季节在幼苗周围埋设枯草落叶预防冻拔灾害等措施。定期观察幼苗成活情况，将各个样方内幼苗的多度及死亡率与环境因子的关系进行分析，探寻影响百山祖冷杉幼苗死亡率最显著的环境因子。原生境现保存210多株幼苗，在人工改良生境和促进天然更新上迈出关键性的一步。可喜的是，其中的两株母树2019年又开“花”结“果”，为继续开展人工促进天然更新和进行相关研究提供了条件。
深入研究 摸清濒危机制
与高等院校、科研院所合作。保护珍稀濒危植物在理论上需要了解其遗传、发育、生理、生长、生殖等全过程，而《IUCN物种红色名录濒危等级和标准》的第一个评价标准就是稀有濒危原因是否被真正了解，其减少状态或减少因素是否未停止或可逆，故应从多个方面开展基础研究，摸清其濒危机制。多年来，百山祖管理处与多家高等院校、科研院所合作，开展了百山祖冷杉水培、沙培、土培等扦插实验、种子育苗、生境适应性、光合参数测定、遗传多样性分析、枝叶营养含量测定等多项研究，也取得了相应的研究成果。
全方位开展保护和研究工作。2017年，浙江省启动珍稀濒危野生动植物抢救保护工程（2017—2020年），百山祖冷杉是其中重要的子项目之一。百山祖管理处与浙江大学等单位合作，全方位开展保护和研究工作，全面加强动态监测，利用红外相机开展野生动物植食种子监测工作，开展多个层次的生态学研究，包括种子产量和扩散规律、种子萌发实验（野外和实验室）、根际微生物、遗传多样性和谱系结构、生殖生物学、共生真菌等研究，相关研究进展顺利，有的已取得初步成果。与浙江大学合作，开展了百山祖冷杉胚培养研究，成功获得了由未成熟胚发育的无菌试管苗，能够有效地减少因种子发育障碍而死亡的个体数量，并开始试管苗野外驯化，为百山祖冷杉的抢救与保育开辟了一条新途径。
迁地保护 谨防低发事件
移植部分苗木到外地进行异地保护。虽然自然灾害（如干旱、飓风和龙卷风、地震、火灾、极端气候、疾病暴发等）通常很少发生，但是一旦发生就可能使种群的大多数个体迅速死亡，甚至可以使整个种群从一个地区消失。种群数目越少，物种受灭绝的威胁就越大，地理分布非常局限且仅有一个种群物种的命运就不言而喻了。为了解决百山祖冷杉的占有面积和分布区极其狭小的问题，预防未来低发性偶然事件对其生存构成的巨大威胁，将1992年培育的11株母树种子苗移植到庆元县境内的某山场进行迁地保护，近年来陆续将2007年、2015年培育的嫁接树种子苗移植到浙江农林大学、百山祖镇多个村进行迁地保护。在研究濒危机制的基础上，目前正着手研究保护技术和迁地方案，待后代达到一定数量且迁地保护技术成熟后，将移植部分苗木到外地进行异地保护，“能有多远就送多远”，扩大异地种群数量，规避极端自然灾害对单个种群的毁灭性影响。
加大宣传 增加社会关注度
对珍稀濒危物种的相关知识、生存状态、保护工作及取得的成效等信息进行传播，对社会公众开展科普教育，提高公民的保护意识，有利于珍稀濒危物种的保护。多年来，百山祖管理处积极利用各种报刊、电视、网站等媒体以及自建的自然博物馆，宣传介绍百山祖冷杉以及百山祖冷杉保护所取得的成效，尤其是“百山祖冷杉胚胎离体培养取得成功”“成功繁育百山祖冷杉原生树野生幼苗”等新闻通过国内多家知名网站发布或转载，承办并在百山祖召开了世界植物园保护联盟项目百山祖冷杉保护研讨会和浙江省生物多样性保护研讨会，进一步扩大了百山祖冷杉的知名度，较大地提高了人们对百山祖冷杉的了解和关注度。