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關(guān)于我國(guó)植物遷地保護(hù)的一些思考
生物多樣性正以驚人的速度發(fā)生滅絕，在人類(lèi)活動(dòng)、氣候變化、生物入侵等因素的威脅下，如果人類(lèi)不主動(dòng)作為，尋找解決方案，并付諸行動(dòng)，將會(huì)有更多的生物從地球上消失。我國(guó)擁有3萬(wàn)多種高等植物，其中約15-20 %的物種是受威脅種類(lèi) (覃海寧和趙莉娜, 2018)。植物的就地（in situ）保護(hù)和遷地（ex situ）保護(hù)是植物多樣性保護(hù)的兩種重要方式。本文就我國(guó)植物遷地保護(hù)談?wù)勛约旱乃伎肌?/p>
1. 關(guān)于植物的遷地保護(hù)
植物遷地保護(hù)指把生存和繁衍受到嚴(yán)重威脅的植物一部分（種子、花粉、營(yíng)養(yǎng)繁殖體等），或通過(guò)人工繁殖的植株或培養(yǎng)物，在其自然環(huán)境以外的人工管護(hù)或管理?xiàng)l件下進(jìn)行保存。其主要是針對(duì)珍稀瀕危植物而采取的重要方法，特別是那些分布于自然保護(hù)地有效保護(hù)范圍外的受威脅種類(lèi)、種群或散生單株；事實(shí)上，植物遷地保護(hù)并逐步擴(kuò)展到區(qū)域的植物多樣性保護(hù)(Guerrant et al, 2004)。植物遷地保護(hù)的主要措施包括植物園、樹(shù)木園或其他種質(zhì)資源圃的活植物栽培保護(hù)（ex situ living plant cultivation）、種質(zhì)資源庫(kù)種質(zhì)（種子、花粉、營(yíng)養(yǎng)繁殖體、DNA材料等）保存（germplasm banking）和基于組織培養(yǎng)技術(shù)的植物離體保存(in vitro plant preservation )等多種途徑。目前，一些國(guó)家的植物園建立了野生植物種子庫(kù)對(duì)植物資源進(jìn)行高效收集保存，我國(guó)也建立西南野生植物種質(zhì)資源庫(kù)種，截止2023年底，該種質(zhì)資源庫(kù)已保存11602種94596份野生植物的種子，2246種野生植物的離體培養(yǎng)材料23270份，9145種植物的總DNA共71829份。可見(jiàn)，植物資源的種質(zhì)庫(kù)保存是野生植物遷地保護(hù)的重要手段。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—茈碧蓮
對(duì)植物最有效和最直接的保護(hù)方法是就地保護(hù)；但是，受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)等影響，部分物種在其原生地已不再適生，或靠物種自身無(wú)法正常繁衍或長(zhǎng)期生存下去，需要開(kāi)展遷地保護(hù)對(duì)其進(jìn)行搶救。特別是當(dāng)一種植物瀕臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，遷地保護(hù)就是拯救這一物種的最重要措施，也是未來(lái)對(duì)這個(gè)物種開(kāi)展種群恢復(fù)計(jì)劃、科學(xué)研究、資源利用的基礎(chǔ)和前提。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—云南金錢(qián)槭
2. 我國(guó)的珍稀瀕危植物
我們常說(shuō)的珍稀瀕危植物應(yīng)該包括《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中的物種、基于IUCN（International Union for Conservation of Nature）（世界自然保護(hù)聯(lián)盟）評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)形成的《中國(guó)生物多樣性紅色名錄-高等植物卷（2020）》（最新版本）中的受威脅種類(lèi)（極危CR、瀕危EN和易危VU）、國(guó)家及地方政府保護(hù)規(guī)劃中的極小種群野生植物（Plant Species with Extremely Small Populations，PSESP） (孫衛(wèi)邦, 2013)，三者有部分重疊，互為補(bǔ)充，又各有側(cè)重點(diǎn)。珍稀瀕危植物在生物多樣性保護(hù)、研究和決策等方面發(fā)揮著重要作用。《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中的物種是受?chē)?guó)家法律保護(hù)的重要生物資源，部分物種可能當(dāng)前并不瀕危，但具有重要的經(jīng)濟(jì)、文化、科研、生態(tài)等價(jià)值，而被列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》 (魯兆莉等, 2021)。IUCN紅色名錄評(píng)估給出了一個(gè)地區(qū)、國(guó)家或全球范圍內(nèi)（所有）物種的受威脅狀態(tài)，但瀕危等級(jí)的數(shù)據(jù)并不能直接等同于保護(hù)優(yōu)先性，并不是極危的物種就一定要采取重要的保護(hù)措施，而無(wú)危的就不采取保護(hù)措施 (解焱, 2022)。極小種群野生植物是基于最新野外調(diào)查數(shù)據(jù)評(píng)估，是野外種群和個(gè)體數(shù)少、生境狹窄、人為干擾嚴(yán)重、隨時(shí)有滅絕風(fēng)險(xiǎn)的野生植物，其不包括自然稀有種，強(qiáng)調(diào)保護(hù)的優(yōu)先性、緊迫性、搶救性、種群層面等，并定量提出了納入搶救性保護(hù)物種的種群大小指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)(孫衛(wèi)邦等, 2021)。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—滇桐
3. 我國(guó)的植物園遷地保護(hù)多少物種合適？
我國(guó)著名植物學(xué)家吳征鎰院士在1995年12月24日曾寄語(yǔ)昆明植物園：“希望植物園廣泛收集多種植物，使之成為科學(xué)研究的基地，種質(zhì)資源的基因庫(kù)，科學(xué)普及的窗口和休憩娛樂(lè)的好去處”。無(wú)疑，對(duì)我國(guó)豐富的植物資源收集保存，是我國(guó)植物園的使命任務(wù)。《中國(guó)生物物種名錄（2023版）》共收錄39539個(gè)植物物種，隸屬于6門(mén)17綱149屬542科4509屬；其中，維管植物35714種，約占我國(guó)野生植物總數(shù)的90%（http://www.sp2000.org.cn），其余10%物種為地衣、苔蘚、紅藻、綠藻等類(lèi)群。與2022版比較，2023版新增植物物種351種。可見(jiàn)，自然界中仍有我們未認(rèn)識(shí)、未發(fā)現(xiàn)的物種，人類(lèi)的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)在不斷的發(fā)展、進(jìn)步和完善之中。誠(chéng)然，植物園對(duì)植物資源收集保育實(shí)踐表明，由于受限于人類(lèi)的認(rèn)知、技術(shù)手段、設(shè)施條件等諸多因素的限制，遷地保護(hù)不可能實(shí)現(xiàn)100%的本土野生植物全覆蓋。當(dāng)然，或許未來(lái)能實(shí)現(xiàn)。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—廣西火桐
當(dāng)前，中國(guó)的植物園僅遷地保存了我國(guó)約60%的本土野生高等植物、約59%的中國(guó)珍稀瀕危植物 (廖景平等, 2023)。Ren & Blackmore（2023）提出中國(guó)國(guó)家植物園遷地保護(hù)目標(biāo)，即到2050年，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)保育我國(guó)50%以上的本土植物、85%以上的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物、以及全部156種極小種群野生植物的目標(biāo)，并且其對(duì)應(yīng)的科學(xué)研究、自然教育和資源利用水平將得到改善。從我國(guó)植物種質(zhì)資源的保護(hù)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，這個(gè)目標(biāo)是合理的，是可以實(shí)現(xiàn)的。我們最近整理完成的昆明植物園活植物遷地保護(hù)數(shù)據(jù)顯示，昆明植物園（含麗江高山植物園）遷地保護(hù)的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物已達(dá)561種，中國(guó)特有植物1495種，極小種群野生植物125種。按國(guó)家植物園體系布局方案，相信未來(lái)10個(gè)左右的國(guó)家植物園為引領(lǐng)，中國(guó)植物園在遷地保護(hù)領(lǐng)域會(huì)為我國(guó)的生物多樣性保護(hù)做出大貢獻(xiàn)。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—華蓋木
一種植物成功的遷地保護(hù)，受物種的成活率、遺傳多樣性、有害突變、子代適合度（遷地種群的近交、雜交、遠(yuǎn)交），以及技術(shù)條件、資金投入等多種因素的影響。對(duì)一個(gè)物種的保護(hù)，最理想的步驟是，“確定保護(hù)目標(biāo)-取樣-測(cè)序獲取分子標(biāo)記-評(píng)估遺傳參數(shù)如基因流、有害突變數(shù)量、遺傳變異、有效種群大小、基因組脆弱性等-確定需要保護(hù)的個(gè)體數(shù)或種群” (Nielsen et al, 2023)。然而，沒(méi)有統(tǒng)一的最小收集數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同的珍稀瀕危植物，需要量身定制的策略 (孫衛(wèi)邦等, 2021; Rosenberger et al, 2022)。當(dāng)種群大小不等時(shí)，按種群大小比例采樣（proportional sampling）可捕獲更多的遺傳多樣性 (Rosenberger et al, 2021)。Wei & Jiang（2021）搜集了1900-2017年間發(fā)表的3599篇植物遷地保護(hù)遺傳多樣性相關(guān)研究的論文，對(duì)其中84篇進(jìn)行了meta分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從不同種群引種、覆蓋物種分布區(qū)、混合不同種源的個(gè)體數(shù)≥30或50時(shí)，遷地保護(hù)種群與野生種群的遺傳多樣性無(wú)顯著差異，也無(wú)顯著的遺傳分化，表明遷地保護(hù)種群具有較高的遺傳代表性。當(dāng)然，植物多樣性保護(hù)還有其他方式，大部分有效性的評(píng)估僅以一種保護(hù)方式，如某個(gè)植物園的遷地保護(hù)種群，來(lái)評(píng)估有效性，未考慮不同植物園、種質(zhì)資源庫(kù)、就地保護(hù)等其他形式的保護(hù)有效性，這可能會(huì)低估了對(duì)一個(gè)物種保護(hù)的有效性。最小可存活種群（MVP，minimum viable population size）理論提出的有效種群大小（Ne）“50/500”法則 (Jamieson & Allendorf, 2012)，或“100/1000”法則 (Frankham et al, 2014)，在實(shí)際工作中，不容易實(shí)現(xiàn)。從保護(hù)資金成本、遺傳多樣性覆蓋度、實(shí)際可操作性層面來(lái)說(shuō)，從不同種群引種、覆蓋物種分布區(qū)、總個(gè)體數(shù)≥30，或許可作為我國(guó)植物遷地保護(hù)的參考標(biāo)準(zhǔn)。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—毛枝五針?biāo)?/strong>
4. 當(dāng)前存在的一些問(wèn)題
我國(guó)植物遷地保護(hù)中存在一些突出問(wèn)題，需要不斷完善、規(guī)范和改進(jìn)和深入研究。
（1）植物園活植物遷地栽培保護(hù)有效性方面。我國(guó)植物園活植物遷地保護(hù)中，每個(gè)物種遷地保護(hù)了多少人工繁殖個(gè)體（植株），這些個(gè)體來(lái)自于多少種群，能代表多少野外種群的遺傳多樣性、多少生態(tài)型及其適應(yīng)性變異，有多少物種的保護(hù)是有效的，這些問(wèn)題需要科學(xué)研究。現(xiàn)有保育物種，大部分是數(shù)十年前引種的，當(dāng)時(shí)幾乎沒(méi)有可用的遺傳信息；受限于研究條件，不可能對(duì)每一個(gè)遷地保護(hù)的物種開(kāi)展遺傳多樣性評(píng)估；部分已評(píng)估的物種，僅針對(duì)當(dāng)時(shí)已知的種群，僅包括部分植物園保育的種群，并未包括新發(fā)現(xiàn)種群或未發(fā)現(xiàn)種群；當(dāng)前遷地保護(hù)工作中，大部分野外工作者并不考慮遺傳信息；在植物園遷地栽培環(huán)境下，在原生環(huán)境中有利的遺傳變異，未必適合當(dāng)前遷地環(huán)境；已經(jīng)保育的物種，未必能適應(yīng)未來(lái)不斷變化的氣候環(huán)境。遷地保護(hù)植株的適應(yīng)性和有效性，需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和維護(hù)。建議在保證物種數(shù)量覆蓋度的前提下，進(jìn)一步開(kāi)展珍稀瀕危植物遷地保護(hù)有效性評(píng)估。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—漾濞槭
（2）活植物遷地保育物種信息檔案方面。在編寫(xiě)專(zhuān)科專(zhuān)屬遷地栽培植物志和專(zhuān)類(lèi)園管理中，經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)一些植物園名錄沒(méi)有記載的“植物園新紀(jì)錄”物種、未知來(lái)源的物種、尚未鑒定的物種、未知物種、錯(cuò)誤鑒定和錯(cuò)誤掛牌的物種等情況。很大可能是過(guò)去的引種記錄信息缺乏或不規(guī)范，新舊管理者或新老員工交接、銜接不好。大部分植物園存在缺乏引種信息記錄、缺乏定植區(qū)域、缺乏死亡或捐贈(zèng)個(gè)體或物種去向等記錄、記錄不規(guī)范、或記錄僅在少數(shù)職工（包括不在崗職工）手里等問(wèn)題。活植物遷地保護(hù)中物種信息的記錄，是保持植物園本質(zhì)的關(guān)鍵，也是植物園區(qū)別于一般公園的重要特征 (趙文媛等, 2021)。植物園對(duì)現(xiàn)有物種的清查、整理、鑒定，規(guī)范植物從繁殖材料從進(jìn)入繁殖苗圃進(jìn)行人工繁殖、專(zhuān)類(lèi)園定植管護(hù)、生長(zhǎng)發(fā)育特征觀察、物候特征等信息檔案全過(guò)程記錄，是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期堅(jiān)持下去的工作。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—玉龍杓蘭
（3）國(guó)家植物園建設(shè)和管理方面。我國(guó)正在構(gòu)建以國(guó)家公園為主體的就地保護(hù)體系和以國(guó)家植物園為引領(lǐng)的遷地保護(hù)體系 (Ren & Blackmore, 2023)。研究結(jié)果表明，我國(guó)植物園遷地保育的大部分物種來(lái)自中國(guó)東部，并保存于該地區(qū)的植物園中，而我國(guó)西南和西北等植物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域的物種在遷地保護(hù)中的代表性不高(Ye et al, 2023)。建議加強(qiáng)我國(guó)對(duì)西部地區(qū)植物的遷地保護(hù)，加大推進(jìn)該區(qū)域國(guó)家植物園創(chuàng)建力度。此外，針對(duì)中國(guó)的國(guó)家植物園體系，在運(yùn)行管理、引種、保育、考核指標(biāo)、數(shù)據(jù)檔案記錄等環(huán)節(jié)，亟需制定一套國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，按照標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)，按規(guī)范管理，從而建成特色鮮明、功能完備、萬(wàn)物和諧的中國(guó)國(guó)家植物園體系，保障《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略和行動(dòng)計(jì)劃（2023-2030）》的實(shí)施。
昆明植物園保育的極小種群野生植物—云南金花茶
致謝：感謝馬永鵬研究員和劉德團(tuán)博士協(xié)助收集、整理相關(guān)文獻(xiàn)
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昆明植物園保育的極小種群野生植物—紅馬銀花
文字：孫衛(wèi)邦
圖片：陳智發(fā)
編輯：陳智發(fā)
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