广东兰科植物多样性保育现状

为了使广东省的兰科植物及其遗传多样性得到有效的保育, 保存我国重要野生植物资源, 在2017-2019年间, 采用样线和样地相结合的调查手段、专家快速评估和野外调查相结合的评估技术以及Wilcoxon符号秩检验和Friedman检验的统计方法, 对广东省自然分布的兰科植物进行了全面的调查和濒危等级评估, 并对其在广东省自然保护区中的就地保育情况和全国植物园中的迁地保育情况进行了综合分析。结果表明, 广东省分布有兰科植物80属235种, 其中广东特有种20种; 广东兰科植物受威胁物种有186种, 其中极危11种、濒危114种、易危61种; 就地保育的兰科植物有111种, 迁地保育的兰科植物有156种, 就地和迁地共同保育的兰科植物有96种, 保育的有效程度较低; 另外, 就地、迁地、就地和迁地共同保育的兰科植物之间没有体现出明显的差异, 保育工作缺乏选择性和针对性。基于此, 我们建议广东兰科植物的保育工作应重视基础数据的收集和持续的野外监测、提高保育物种的数量、优化迁地保育物种的选择性和针对性、完善迁地保育和就地保育之间的协同性, 同时也应重视立法和公众教育, 并构建广东兰科植物保育的网络系统。     

中国植物引种栽培及迁地保护的现状与展望

本文在概要总结我国植物引种驯化和迁地保育的历史基础上,全面综述了中国植物园迁地保育植物的现状和特点、中国农作物种质资源保护现状、野生植物种子库的进展。我国植物园迁地栽培植物约396个科、3,633个属、23,340个种;我国农作物资源保存数量达到41.2万份,涉及作物种及近缘种1,890个;我国野生生物种质资源库收集植物种子5.4万份、7,271种植物。文章同时阐述了我国植物迁地保护存在的问题并对相关领域的未来发展进行了展望:(1)启动《中国迁地栽培植物志》编研计划;(2)部署迁地保护与就地保护的整合研究;(3)加强我国特有植物类群的迁地保育原理和方法研究;(4)促进基于迁地保育濒危植物的野外回归:(5)拓展重要植物资源的评价及发掘利用。     

我国近30年来植物迁地保护及其研究的综述

从20世纪80年代起,中国植物园与世界植物园同步挑起了植物迁地保护的历史重担,使植物园的数量迅速增加至近200个,收集保存了占中国植物区系2/3的20000个物种,并在稀有濒危植物迁地保护原理与方法的科学研究上获得了新的进展。然而,中国植物园的布局与世界的植物园一样,物种越丰富的地区,已建立的植物园越少;在保存的物种中,不仅忽视了遗传多样性的保护,而且有约1/3的国家重点保护种类主要因适应性问题而生长不良、出现生殖障碍,甚至死亡。为了提高我国植物迁地保护的有效性,本文就《中国稀有濒危植物保护名录》的修订与公布、《中国植物保护战略》的制定,以及我国植物园协调机制的建立、植物迁地保护网络系统的完善、稀有濒危植物迁地保护的规范等问题进行讨论。     

珍稀濒危植物迁地保护策略中植物营养问题的探讨

营养缺乏、过量或不平衡都会直接导致植物生长繁殖障碍甚至死亡,通过改良土壤或补充矿质元素来解决这些问题是植物营养学研究的主要内容。这一学科的研究范围已经从传统人工生态系统发展到自然生态系统中。但总的来说,这一学科还没有真正渗透到珍稀濒危物种的迁地保护领域中来。中国各植物园目前正在开展大规模的珍稀濒危植物迁地保护工作,但人们都只重视了物种的引入,却忽视了它们在迁地保护过程中业已存在和可预见的生长繁殖障碍,对迁地保护植物的研究很少涉及其生长繁殖所需的营养条件。针对这一现状,本文提出了目前应开展的几项工作:(1)明确优先开展植物营养学研究的物种范围;(2)物种原产地土壤与植物化学元素背景值的分析;(3)迁地保护物种营养状况动态监测与营养诊断。该研究思路的提出,无论是从植物营养学与植物保育学的学科交叉角度,还是从珍稀濒危物种迁地保护保育策略的理论探索与解决实际问题的角度,都具有十分重要的意义。     

广西稀有濒危植物迁地保护评价

从迁地保护的内容、适应性、有效性等方面对桂林植物园迁地保护稀有濒危植物进行评价,结果表明:迁地保护的稀有濒危植物科学性强,96%以上的物种有科学记录,除了银杏等少数几个种属于“保护性收集”外,其它都是“具有保护意义的收集”;75%的种适应或基本适应迁移地的环境,原分布于广西的种明显比分布于广西区外的种适应性更强。按照最小存活种群的标准,该园有73种稀有濒危植物迁地保护有效。     

植物园与植物回归

为了有效保护珍稀濒危植物,植物园在迁地保护过程中开始关注迁地保护和野外回归相结合,其拥有的活植物资源、知识、技能和设施可为植物回归提供重要支撑。早期的植物回归实践注重用园艺手段增加种苗存活率,后来强调了种群恢复,并把植物回归放到生态系统恢复的背景下考虑,近几年则强调了全球变化背景下的植物回归。目前,全世界植物园的回归研究和实践进展主要集中在影响回归植株定居的因素、回归的遗传多样性、全球变化对回归的影响和成功回归的标准等四方面。在人类干扰和全球变化情景下,植物园需要综合考虑就地保护、迁地保护和回归三位一体的综合保育体系,以实现植物多样性的有效保护。     

濒危植物的区系性质与迁地保护

对昆明植物园迁地保护的濒危植物的适应性进行了观察总结,并讨论了濒危植物的区系性质与其对迁地保护区适应性的关系。原产云南中部和东南部的濒危植物对迁地保护区的环境有较强的适应性。大部分种类都能正常生长、开花和结果。广布种一般比分布区狭窄种有更强的适应能力。冬季低温制约着一些濒危植物在迁地保护区的生存。而冬春季节干旱制约高山种类的生存。一些种类虽生长、开花正常,但因其传粉媒介的缺乏而不结实。因物种的生理生态特性的差异,即使具有相同区系性质的不同种类也具有不同的适应性。     

对国家植物园体系建设“统筹原则”的一些见解

我国建设国家植物园体系所提出的“统筹就地保护与迁地保护相结合的原则”是进一步推动《生物多样性公约》在我国实施的一个重要新举措。这需要国家植物园对其不同功能植物栽培保存种群大小的统筹协调,需要与我国其他植物园的濒危植物迁地保护统筹协调并注重统筹提升我国植物迁地保护的有效性等。此外,由于我国一些植物园与国际顶级植物园几乎都是同步开展受严重威胁的濒危植物迁地保护及其科学研究,所取得的成果各有千秋,而且在保护的有效性上都存在着或多或少的问题,所以“国家植物园将对标世界顶级植物园”的提法是值得商榷的,我们的做法应是“他山之石,可以攻玉”。     

木兰科植物及其珍稀濒危种类的迁地保护

应用迁地保护的原理和方法,在华南植物园引种保存木兰植物１１属１２５种,其中中国１１３种,国外１２种,属哗啦诉珍稀濒危植物有２９种,从而建立了具有相当规模的木兰物种质基因库。     

版纳植物园龙脑香科植物迁地保护成效与应用探讨

龙脑香科植物广泛分布于热带亚洲,被认为是亚洲热带雨林的标志性物种。中国科学院西双版纳热带植物园从建园开始就注重龙脑香科植物的研究、收集与保护,并建立了龙脑香科植物专类园。经过几十年收集,现已成为我国龙脑香科植物重要的保育基地。该文结合历年的引种保育、物候及生长量观测等资料,系统整理了版纳植物园在龙脑香科植物引种保育和研究利用的工作。结果表明:自建园以来,版纳植物园共收集了7属34种龙脑香科植物,国内的有11种,国外的有28种。国内引种种类长势良好,除广西青梅外均能开花结果。国外种类开花结果的有13种。此外,版纳植物园部分龙脑香科植物种子生物学特性、植株抗寒及抗病虫能力的分析,也说明版纳植物园的龙脑香科植物的迁地保护是成功的。该文还结合新的研究成果,对龙脑香科植物在造林、生态恢复等方面的应用进行了探讨,以期为进一步加强该科植物的引种、保育及研发等工作提供参考。     

华南国家植物园植物引种及迁地保育

基于华南国家植物园的植物引种和存活记录,该文分析了其植物引种、存活以及专类园物种保育情况。结果如下:(1)自1956年以来,共引种维管植物19 154种99亚种136变种(80 597号),隶属325科3 952属,现存活11 581种52亚种80变种(24 352号),隶属290科2 777属; 引种记录涉及国家重点保护野生植物565种(现存活421种),覆盖了华南地区国家一级重点保护野生植物物种的94.7%(36/38,存活29种)、国家二级重点保护野生植物物种的76.4%(269/352,存活229种)以及受威胁植物物种的54.3%(547/1 008,存活414种)。(2)从引种地域来看,引自广东的植物最多(7 193号2 523种),其次主要为海南(3 658号1 593种)、广西(4 744号1 559种)等周边省份,另通过与全球61个国家的引种交换,获取了一些同纬度区域的珍贵植物资源。(3)木兰园等17个以植物类群为单位进行迁地保育的专类园区在引种数量及存活率方面整体处于较高的水平。(4)物种存活数量和引种频次相关性极显著(r = 0.85^***)。(5)华南地区自然分布物种的引种存活率高于其他地区。未来,华南国家植物园在植物迁地保护工作中应注意:(1)在调查、编目、评估和研究的基础上,强化热带亚热带地区珍稀濒危植物、本土植物和经济植物的引种收集,进一步提高迁地保护的数量和质量;(2)建立华南地区植物迁地保护网络体系,有效保护区域内植物多样性;(3)进一步完善迁地保育基础设施建设和提高信息化管理水平以提升迁地保护效率;(4)加强国际科研合作和物种交换。     

广西热带稀有濒危植物迁地保护地域探讨

对广西热带稀有濒危植物在广西及邻近省份植物园的引种保育进行对比研究。结果表明:大部分树种在热带和南亚热带可以正常生长,通过适当的保护措施,部分树种在中亚热带的桂林可以保存。低温和霜冻是广西热带稀有濒危树种能否成功保存的主要限制因素,因此,在引种保存过程中要注意防寒和树种的选择,以提高迁地保护的有效性。     

种质资源保存的战略问题和面临的挑战

植物种质资源保存,特别是种子库保存是各种迁地保护措施中最为经济有效的方法。通过对成千上万个物种的有效保存,种子库为减缓物种的灭绝和气候变化对生物多样性的影响发挥了特别关键的作用。本文较为详细地介绍了“中国西南野生生物种质资源库”的立项背景和最新进展,同时介绍了世界上其它几个主要的植物迁地保存设施,特别是英国皇家植物园的“千年种子库”。结合“全球植物保护策略”讨论了中国植物濒危状况,估计我国受威胁的物种比例达20—25％,甚至更高。本文还简要讨论了种子保存中的一些科学问题,包括超低温保存,并强调了植物分类学和种子生物学的学科建设在植物种质资源保护中的重要意义。     

稀有濒危植物在温州植物园的保护现状

经过三十多年的引种驯化工作,目前已有44种国家稀有濒危植物成功迁地保护在温州植物园,大部分生长良好。可结合实际情况,选择适应性强、具开发价值的部分植物进行推广。     

日内瓦植物园之旅

正日内瓦植物园是比邻日内瓦湖的一颗绿色明珠,不但风景迤逦,而且植物多样性异常丰富。公园虽然经历了200年的风雨兼程,却始终坚守着奠基者自然至上的精神。日内瓦植物园致力濒危物种的植物学研究并持续不断进行植物收集,在环境教育和学术上成就卓著。诸如卫星遥感、分子生物学、地理信息系统、离体保育和DNA测序等现代技术也被应用在物种保护的研究项     

注意植物迁地保护中的遗传风险

稀有濒危植物迁地保护的长期目标之一就是要保护物种的遗传多样性和进化潜力。介绍了稀有濒危植物在植物园迁地保护过程中存在的一系列遗传风险。由于引种或取样的不足,容易导致被保存的物种缺乏足够的遗传代表性;盲目的引种、不合理的定植以及材料的来源不清则会导致稀有濒危植物的遗传混杂、近交衰退或杂交衰退;人为选择和生长环境的改变也容易造成濒危物种对迁地保护的遗传适应。在实际的迁地保护工作中,这些遗传风险往往被忽视。植物迁地保护中遗传风险将严重影响稀有濒危物种的回归和恢复。植物园应当重视濒危植物的遗传管理,以降低或避免迁地保护中的遗传风险。Abstract: Conserving genetic diversity of rare and endangered species and their evolutionary potential is one of the long-term goals of ex-situ conservation. Some potential genetic risks in ex-situ conservation in botanical gardens are presented. The preserved species may lack genetic representativity because of poor sampling. Inappropriate plantations, inadequate records and unclear kinships jeopardize endangered species to genetic confusion, inbreeding depression or outbreeding depression. Artificial selection and habitat conversion also potentially result endangered plants in adapting to ex-situ conservation, which had been usually overlooked. All the genetic risks can decrease the success of reintroduction and recovery. Therefore, appropriate genetic management should be carried out in botanical gardens to decrease or avoid genetic risks in ex-situ conservation.     

濒危植物裸芸香的繁育系统及在植物园迁地保护环境下的传粉研究

迁地保护是防止濒危物种灭绝的一种重要的辅助手段。为了有效保护和管理在中国科学院武汉植物园迁地保护环境下的濒危植物裸芸香（Psilopeganum sinense）,通过定位观察、人工授粉实验等方法对裸芸香的开花生物学、繁育系统和传粉过程进行了研究。结果表明：裸芸香单花花期6～8 d,雄性先熟,单花开放进程中性表达经历了雄性功能期、两性功能期和雌性功能期。裸芸香不存在无融合生殖和风媒传粉,其繁育系统类型为兼性异交,但在无传粉昆虫时能自发自交结实。在武汉植物园内的主要传粉者与宜昌野生居群的传粉者相同,均为双翅目的灰带管蚜蝇（Eristalis cerealis）、细腹食蚜蝇（Sphaerophoria sp.）、黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）和膜翅目的两种遂蜂（Halictidae）。在植物园自然状况下裸芸香的结实率为90%,不存在生殖障碍。自然自发自交及兼性异交的繁育系统显示裸芸香具有一定的适应生境片断化及环境干扰的潜力。     

庇护植物的“诺亚方舟”

植物是地球上生物多样性的核心组成部分,是人类生产、生活资料的基本来源和生存环境赖以维系的根本保证。但是,人类活动对植物的破坏已经到了危及人类生存的临界点。目前植物的濒危和灭绝的速度是植物自然消亡的1000倍以上,在全球已知的约27万至35万种高等植物中,约有6万至10万种受到濒危和灭绝的威胁。如果不采取挽救措施,本世纪可能有近2/     

对植物入药造成物种濒危的解读

地球上造成植物濒危灭绝原因很多,笔者经过研究和分析认为:植物入药是造成物种濒危的决定性因素之一。     

试论植物园功能变迁与中国国家植物园体系建设

植物资源是自然生态系统的基本组成部分, 是经济社会可持续发展的重要物质来源, 植物多样性是关系到国家生态安全和生物安全的战略资源。就地保护和迁地保护是植物多样性保护的两种主要方法, 构建以国家公园为主体的自然保护地体系是就地保护的主要形式, 构建以国家植物园为引领的植物园体系是迁地保护的主要形式, 二者相辅相成, 共同形成我国较为完整的植物多样性保护体系。通过建设国家植物园体系对我国植物多样性进行迁地保护, 同时开展科学研究、园林展示、科普教育和资源开发利用, 对深入推进生态文明建设和高质量发展具有重要意义。本文回顾了植物园的功能变迁、全球和中国植物园分布与数量以及植物迁地保护现状,讨论了植物园与植物迁地保护的关系, 在此基础上, 提出了我国国家植物园的定义及设立标准, 进而讨论了建设国家植物园体系的意义、挑战、统筹迁地保护和就地保护等问题, 最后提出了我国国家植物园体系的建设目标、管理体制、空间布局和认证等方面的建议, 以期为我国的国家植物园体系建设提供参考。