西雙版納熱帶植物園用1000多公頃的園區收集了13000多種來自世界各地的熱帶植物,是我國展示熱帶植物、熱帶花卉、熱帶雨林的最經典景區。 記者佘惠敏 攝
“群山疊疊一豁平,萬木森森樹海行。一江碧水西折東,勾出半島葫蘆型。無霜無雪四季春,不冷不熱神仙境。花開不謝葉常綠,好個植物大本營。”
這是50多年前,中國科學院西雙版納熱帶植物園的創建者蔡希陶教授為“葫蘆島”命名時寫下的詩句。
瀾滄江支流羅梭江在彩云之南的土地上劃出了一個葫蘆形半島,中國面積最大、植物多樣性最豐富的植物園,就建在葫蘆島上。
這座隸屬于中國科學院的獨立科研機構,從1959年成立至今,用一千多公頃的園區收集了13000多種來自世界各地的熱帶植物,是我國展示熱帶植物、熱帶花卉、熱帶雨林的最經典景區。
交流:
為游客科普,給植物摸底
在5A級景區里工作是什么感受?劉光裕的答案是:“很好!”他原本是植物園的碩士研究生,畢業后就留在這里,成為園區的專職科普人員。
頂天立地的大板根、氣勢磅礴的獨木林、聞歌起舞的跳舞草、消渴解暑的旅人蕉、變酸為甜的神秘果、見血封喉的箭毒木……這些神奇的植物,于他來說,是熟悉的好友,把它們引見給四海賓朋,就是他的日常工作。
劉光裕還向記者提起不久前植物園的一次成功的科普事件。
去年年底,戶外運動愛好者“太陽鳥”在微信圈曬出兩張奇異的花朵照片,說是在西雙版納山林間拍到,立刻引起了版納植物園同行的注意。經過科考,植物園科研人員譚運洪鑒定出這是寄生花。
寄生花是中國境內唯一的大花草科植物。但是上一次有關這種植物蹤跡的科學記錄,要追溯到1987年時西雙版納州的基諾山和景飄。
“寄生花也叫大王花,是東南亞熱帶雨林的典型標志之一,能夠再發現,有力證明了西雙版納熱帶雨林的典型性。”劉光裕把這個發現發布到植物園的官方微博和網站,不僅被一些媒體關注和轉載,甚至還有一個北京的網友,第二天就在微博上曬出了給孩子做的大王花蛋糕的照片。
“關注是保護的第一步。印度已將寄生花列入國家珍稀瀕危保護植物,但中國很少人關注它。”劉光裕說,目前我國已知的寄生花分布點才兩個,其中一個處于森林邊緣,很容易遭破壞。
“植物園的終極價值是生物多樣性保護,旅游是民眾上門來讓我們做科普教育。”西雙版納熱帶植物園主任陳進表示,每年60萬游客進園,增加了植物園的影響力,讓生物多樣性保護的概念深入人心。
為了更好地保護生物多樣性,西雙版納植物園還參與了中國植物園聯盟組織實施的“本土物種全覆蓋保護計劃”,與國內其他植物園合作,計劃通過10年左右時間摸清我國植物“家底”,實現對我國本土植物全覆蓋的收集和安全保存。兼任中國植物園聯盟理事長的陳進介紹,我國目前共有200多家植物園,但僅保存了本土植物種數的66%,珍稀瀕危植物的保存僅有34%,且缺乏對不同遺傳多樣性和不同地理種源的均衡保護。“現在很多植物種類都只有標本,沒有野生分布的最新信息。”
據悉,該保護計劃目前選了8個代表性地理區域的8個植物園,正在試點中,這些區域約占我國土地面積的28%,基本涵蓋了我國植物區系的主要類型。這一計劃在未來5年有望使我國本土物種的保存比例提高到80%,珍稀瀕危物種的保存比例提高到70%,并有效增加物種的備份保存和遺傳多樣性保存。
研究:
析古可見今,跨境做科考
版納植物園工作的科學家們每年發表200余篇SCI論文,源源不斷產生具有國際影響力的研究成果,讓這里成為熱帶生態學研究的國際重鎮。這些成果雖然多屬基礎研究,卻也有不少具備現實意義。
古生態研究組的周浙昆研究員給記者講述了一個析古見今的故事。
近5年來,古生態組發現了70多個化石新種,其中包括中國最早的竹子化石、桃核化石。“發現這些化石的作用,是想了解氣候演變的過程。”周浙昆說。
博士后張建偉曾在導師周浙昆指導下,在云南省文山州馬關縣中新世地層中發現大量紅杉屬化石,并將其命名為馬關紅杉。研究發現,紅杉在云南的滅絕與東亞冬季風增強有關。
紅杉種子萌發和幼苗生長的時間都在冬春季。而晚中新世以來,東亞地區冬、春兩季的降雨量日趨減少,阻礙紅杉幼苗生長,導致紅杉逐漸滅絕。而北美地區冬春季氣候濕潤,紅杉一直存活至今,成為現存紅杉屬的唯一樹種“北美紅杉”。我國現在種植的紅杉,都是從北美引種而來。
從化石中讀到季風氣候影響生物多樣性的故事后,周浙昆想到了珍貴程度遠超大熊貓的瀕危物種——西疇青岡。西疇青岡這種樹,當時在我國僅8棵,其中7棵在云南,1棵在貴州。尤為嚴峻的是,8棵都是老樹,森林中不見其幼苗。
“我認為它的瀕危原因跟紅杉滅絕原因類似,都是季風氣候帶來的冬春季干旱。”周浙昆說,西疇青岡種子落地很快要萌發,否則會死掉,但在自然環境中它們的種子無法發育成幼苗。研究人員收取西疇青岡的種子,在實驗室中施水培育,發現種子在實驗室的萌發率高達80%。目前,通過人工種植,植物園已經獲得幾千株西疇青岡幼苗,瀕危的物種終于獲得了新生。
“如果缺乏對古生物的了解,對現代生物是認不清的。”周浙昆說,地球歷史上出現過5次大滅絕,對古生物化石的研究,可以讓人類看到生態系統如何滅絕和復蘇,對今天我們應對和研究正在發生的第六次物種大滅絕有重要啟示。
植物學家們有很多重要工作要在野外考察中完成。版納植物園的科學家們,行萬里路是常事,足跡不僅印在祖國各地,甚至也踏遍了異國他鄉的深山老林。
“版納植物園要成為地區性生物多樣性保護的領導者之一,我們發起了一批跨區域的重大研究和保護計劃,希望能更好地在區域性國際組織中發揮作用。”陳進說,版納植物園正在牽頭并推進位于緬甸的中科院東南亞生物多樣性研究中心的建設,目前已率隊順利完成了兩次緬甸北部的野外生物多樣性考察。
“第二次考察是今年1月結束的。35天的野外工作中,食品物資等特別匱乏,翻山越嶺,每天平均步行約20公里山路。”考察隊成員、中科院東南亞植物多樣性研究中心秘書李仁告訴記者,考察隊收集了很多基礎數據和生物標本等基礎材料,并安裝了紅外相機,還發現了新的植物物種,最近還將再去同一地區調研。
開發:
新種越洋來,異鄉果更繁
版納植物園不僅是科普教育基地、科學研究基地,也是植物資源的開發應用基地。萬畝環境友好橡膠園示范區建成,并開發出保健品、化妝品、高端食用油等近20類產品,美藤果油就是其中的一例。
美藤果又稱印加果,原產于南美洲安第斯山脈地區的熱帶雨林。2006年,時任全國人大常委會副委員長、中國科學院院長的路甬祥院士出訪秘魯時,對方將美藤果的種子作為珍貴禮物贈送給他。回國后,路甬祥將種子交由版納植物園試種。
“美藤果的多元不飽和脂肪酸ω-3含量是已知油料植物中最高的,對身體健康極為有益。”版納植物園能源植物分子育種研究組的潘幫珍博士介紹說,研究表明,食用油中的ω-3具有調節血脂、預防心腦血管疾病、增強免疫力、保護視力、提高記憶力等功能。而我國食用油以大豆油、菜籽油和棕櫚油等為主,缺乏ω-3成分。
一個新物種的“移民”和產業化開發,并不是一件容易的事。它要適應異鄉的水土,還要花茂果繁、提高產量,這樣才能以更好的經濟價值獲得推廣繁衍的機會。
美藤果為雌雄同株異花植物,總狀花序,每個花序有60至100朵雄花,但僅有1、2朵雌花。性別比失調讓大多數雄花光棍終老,也讓美藤果產量受限。
但沒關系,植物學家們可以化雄為雌。
2010年時,潘幫珍博士采用植物激素細胞分裂素BA處理油料植物小桐子,發現可以顯著增加其總花數和雌花的比例,同時可誘導出兩性花,將每個果序的種子產量提高2.3倍以上。
之后,同一研究組的付乾堂博士及其同事在研究組組長徐增富研究員的指導下將這個辦法用于美藤果,發現BA可誘導美藤果花序上的雄花轉變為雌花,顯著提高美藤果的結果數量,并為美藤果的遺傳改良奠定基礎。這一研究成果已于去年獲得國家發明ZL授權。
從引種到產業化,在徐增富的主持下,版納植物園美藤果課題組已經進行了9年多的跟蹤研究,各種關鍵技術一一攻克,包括種質資源收集、優良品種培育、適宜種植區域規劃、規范化高產栽培技術、病蟲害防治,以及種子油質量標準和安全性評價體系,還有產品綜合開發利用等,為美藤果產業化提供了堅實的技術支撐。
老家南美的美藤果,在西雙版納結出了更繁茂豐碩的果實。目前版納植物園已在云南及其周邊的老撾、泰國等國家和地區,成功推廣種植美藤果約10萬畝,建立了現代化的美藤果油生產線,開發出“雨林星”牌美藤果油和系列保健品,相關藥物研發也進展順利。
版納植物園黨委書記、副主任李宏偉說:“版納植物園素有服務國民需要的傳統,建園50多年來,國家急需的天然橡膠、用于石油開采的重要原料瓜膠豆、活血圣藥血竭的資源植物龍血樹、抗癌藥用植物美登木……都在這里繁衍生息,成為植物王國寶庫中的一員。”
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