推进珍稀濒危植物天台鹅耳枥的保护工作

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  天台鹅耳枥,桦木科鹅耳枥属落叶乔木,仅分布于浙江省中部海拔800—1000米的山林中,是中国特有的古老孑遗植物。1932年,国内著名的林学家、树木分类学家郑万钧发现此物种。由于生境的严重破碎化和繁殖能力较弱,天台鹅耳枥濒临灭绝,植株的数量十分稀少,分布区域狭窄,仅在天台华顶国家森林公园发现了19株野生植株,磐安大盘山国家级自然保护区发现了5株野生植株,处于极危状态。2001年,被列为国家二级重点保护野生植物。2013年,在《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》中被列为极危等级(Cr)。因而开展天台鹅耳枥的种群增强和迁地保护,对生物多样性保护和植物区系、植物地理学研究有重要意义。
  面对地球温暖化、人为干扰加剧等原因引起的当地生态系统剧烈变化,珍稀濒危植物种群是生态系统中最早表现出受危症状的种群。
  一个成熟的个体开花授粉产生种子,通过风媒或虫媒等途径进行传播,进入土壤种子库。这些种子有的通过二次传播,有的进入了长期的休眠,有的直接萌發生长为幼苗。当幼苗成长为另一个成熟个体,便完成了植物生长的一个循环。但是,每一个环节都会因为环境条件的变化出现个体死亡,许多植物因为某一个或几个环节出现问题而无法完成正常的天然更新从而导致濒危。因此,探明野生植物种群衰退与更新限制机理,提出核心种质确定与保存,种群扩繁与复壮技术是珍稀濒危植物保护研究的重中之重。
  近年来,对珍稀濒危植物进行的综合保护方法(即就地保护、近地保护和迁地保护,并结合回归和生态恢复)日益受到重视。就地保护是指在原来的生境对濒危植物进行保护。近地保护是指在相似的环境中对濒危植物实施保护。迁地保护是指把生存和繁衍受到严重威胁的植物一部分(种子、花粉、精细胞)或通过人工繁殖的个体,在其自然环境以外的人工管护条件下进行保存。
  多方实验   营造适宜环境
  在浙江省林业厅的支持下,天台县林业特产局于2011年开始在天台华顶国家森林公园建立天台鹅耳枥种群保护基地,增加基础设施建设投入,恢复和重建该物种原生境,全面调查该物种的自然分布情况,定点监测保护,适当采种繁育。依托省内科研院所,从野生天台鹅耳枥生境调查入手,结合开花物候与花粉活力观测,探究天台鹅耳枥结实率低下的影响因素,开展种子萌发、扦插繁殖试验,筛选提高天台鹅耳枥繁殖系数的有效方法,对天台鹅耳枥幼苗光合特性进行测定,开展种群回归试验。
  天台鹅耳枥为单性花,雌雄同株,花期在3月初至4月下旬。雄花花芽3月初开始膨大,3月中旬雄花陆续开放,3月下旬进入盛花期,开始散播花粉,有效散粉持续时间约14天。雌花3月下旬逐渐进入始花期,较雄花约晚10天,4月中旬进入花末期,与雄花花期相遇约15天。鹅耳枥属植物主要依靠风媒传粉,花粉的有效散播需要晴朗、凉爽的天气条件。物候观测发现,天台鹅耳枥自然分布区年平均湿度在85%以上,同时3—4月正值华顶山雨量较多,使得空气湿度进一步加大,阻碍了正常的传粉、受精过程,甚至引起落花,最终导致结种空壳率高,造成播种繁殖困难。这与同在浙江分布的濒危植物普陀鹅耳枥十分相似。
  花粉活力和萌发率受到物种自身和环境因素的共同影响,花粉生活力差、柱头可受期短导致结种率低的情况普遍存在于濒危植物中。试验表明,不同采集时期和处理条件下天台鹅耳枥花粉萌发率差异极显著,但总体均较低。相对而言,初花期是采集花粉的最佳时期,这为人工辅助授粉提高种子质量提供了可能性。天台鹅耳枥雌花开放后柱头即具有可授性,第5天后可授性迅速下降,开展人工辅助授粉必须把握好授粉的最佳时间,以提高授粉成功率。
  2014年采集到的饱满种子约500克,种子平均千粒重16.59克。种子萌发试验发现,通过不同生长调节剂处理对种子萌发率影响极为显著,最高的达到62.67%,最低的仅为3.67%。在华顶山分育苗盘育苗和大田育苗,已种植育苗约1.2万株,大田育苗长势较好。
  种植育苗的同时,也开展了扦插繁殖和嫁接繁殖。采用苗木或原生树当年生嫩枝经药剂处理后在7月初扦插,覆盖塑料薄膜及遮阳网,通过皮部生根成活,发根发叶达到10%,现保存5株,初步掌握了扦插技术。但是嫁接繁殖失败,选取雷公鹅耳枥作为砧木进行嫁接试验,无一成活。
  另外,从幼苗生长及光合特性测定试验的结果得出,较高的光饱和点和较低的AQY使得天台鹅耳枥幼苗可以适应较强的光合有效辐射,说明天台鹅耳枥幼苗具喜光的习性,轻度遮阳即可满足幼苗生长需求,幼苗对高温也具有良好耐受力,为回归造林提供了理论依据。2016年,选择原生地分散种植4年生苗50株,并在海拔850米华顶林场内和南方红豆杉等混交造林1350株,面积达12亩。
  在此背景下,为了更好地保护天台鹅耳枥,国际植物园保护联盟(BGCI)决定于2017年立项资助浙江省林业科学研究院开展天台鹅耳枥的种群增强与迁地保护研究,目的是结合现有基础,剖析种群结构,探明天然更新困难机理,通过对野外回归苗木的长期监测和评价,找到回归的最佳策略,并提高当地人民保护珍稀植物的意识。BGCI成立于1987年,是世界上最大的植物多样性保护机构,也是三大国际环保组织之一。为进一步从全球的角度有效保护中国丰富的植物多样性,BGCI于2007年在中国成立了中国项目办公室,并于2008年开始在中国启动了多个植物多样性保护项目。
  在BGCI和浙江省林业厅的支持下,2017年继续开展回归和迁地保护。利用2年生裸根苗在华顶林场内海拔700—900米范围选择4个点,种植3500株,面积达60亩;在天台鹅耳枥的另一分布点磐安大盘山国家级自然保护区,分600米、900米、1200米的海拔梯度在林内和林外分别种植30株,共180株;在杭州植物园、浙江省林业科学研究院、云和梯田国家湿地公园,分别进行迁地保护,共430株。
  交流宣传   推进保护工作
  在开展以上试验的同时,积极开展宣传工作,结合BGCI项目的要求,通过举办相关利益者会议,提高当地居民对天台鹅耳枥的认知水平,增强当地居民对保护生物多样性的意识。相关利益者会议的举办有利于促进浙江省珍稀濒危植物保护的工作,培养和储备相关后备人才。
  2017年9月24—26日,由国际植物园保护联盟(BGCI)、浙江省植物学会联系主办,浙江省林业科学研究院、天台县林业特产局承办的濒危植物天台鹅耳枥种群增强和迁地保护研讨会在天台县召开,会间还到天台山华顶林场天台鹅耳枥野外种群及保护基地进行了实地考察。通过这次研讨会,双方交流关于浙江省极小种群植物保护的情况、关于天台鹅耳枥的保育研究情况以及天台鹅耳枥的种群增强与迁地保护项目的开展情况,同时对“克隆生长对植物入侵性的影响”和植物园在濒危植物保护上的作用进行了学术上的交流与探讨。
  目前,天台鹅耳枥的种群增强与迁地保护项目初步剖析了天台鹅耳枥的种群结构特征,并利用天台鹅耳枥2年生苗在磐安大盘山国家级自然保护区开展了不同海拔梯度林内林外的回归试验。下一步将通过开展生境因子调查、监测动物植食和病原菌感染以及种子萌发试验,探明天台鹅耳枥天然更新困难的机理。最后,通过对野外回归苗木的长期监测,采用就地保护、种群增强和迁地保护相结合的综合保护方法,逐步进行回归定植,并提高当地居民对珍稀濒危植物保护的意识与能力。
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