保护百山祖冷杉让“植物活化石”开枝散叶

吴友贵

和白垩纪恐龙同一时代的“植物活化石”——百山祖冷杉产于气温低、湿度大、降水多、云雾重的中国东部亚热带高山地区，也是中国东南大陆唯一的冷杉属植物。百山祖冷杉在年平均气温8—9℃、极端气温最低-15℃的自然环境中生长，目前其自然有性繁殖、常规无性繁殖都十分困难。1987年，被世界自然保护联盟物种生存委员会公布列为世界最濒危的12种植物之一，现野生植株仅存3株，均生长在庆元县百山祖国家级自然保护区核心区内，为国家一级重点保护野生植物。

繁育种子实生苗是最重要的工作

繁育、嫁接双管齐下。近年来，林业工作者对百山祖冷杉这一濒危物种的保护抢救工作从未停歇，并不断加强。1978—1986年，开展了以日本冷杉为砧木的多种嫁接试验，如今保存的14株嫁接百山祖冷杉已開花结果。成立自然保护区后，保护百山祖冷杉成为了一项重要的工作。百山祖国家自然保护区管理处积极开展保护与繁育工作。1991年，对百山祖冷杉母树进行人工授粉。1992年成功育得一批种子实生苗，现保存43株，其中迁地保护11株。这批实生苗生长状况良好，胸径最大达18厘米，树高最大达6.3米，已有多株开始开雌花，尚未发现有雄花。于2007年和2009年，各繁育嫁接树种子幼苗一批，并将这900多株苗木移植到15亩人工杉木疏林内种植，以期建立野外种群恢复基地。2012年成功繁育一批百山祖冷杉原生树种子苗，现保存40多株。2015年再次育得1200多株嫁接树种子幼苗，且在嫁接树下保留少量幼苗进行监测。

扩大分布区是最脆弱的短板

极危状态仍未解除。百山祖冷杉的保护工作取得越来越多的成果，但是根据《IUCN物种红色名录濒危等级和标准（2001）》评判，百山祖冷杉还将长期处于极危状态。百山祖冷杉处于极危状态主要有三方面原因。一是稀有濒危原因还未被真正理解，其减少状态或减少因素可能还未停止或可逆。以往的研究还不够全面深入，稀有濒危原因有待于进一步深入研究。另外，气候变暖等因素无法逆转。二是种群（特指能够繁殖后代的成熟个体）的数量远小于50株，虽然已有2000多株幼苗后代，但长成成熟个体还需要一段较长的时间。三是其占有面积不足2平方千米，远小于最小标准（10平方千米），且严重分割，除距原生境直线距离22千米外的迁地保护点有种植外，其余均种植在百山祖一带。况且迁地保护的个体能否繁殖后代尚无定论，故其分布区（常用成熟个体的空间分布最小凸多边形的面积来度量）还没有扩大。从第三个方面来看，迁地保护的个体能否繁殖后代不仅是评价迁地保护成功与否的标准，还是度量其分布区的决定因素，更是百山祖冷杉向低海拔地区驯化的先锋队，在保护生物学上具有十分重要的意义。

重视分布区扩大工作。百山祖冷杉的占有面积和分布区极其狭小，对其生存构成较大的威胁，一旦受未来低发事件（如区域性高温气候、病虫害等）影响将造成严重后果。摆脱百山祖冷杉的极危状况，需要从上述三个方面同时入手。相比较而言，扩大占有面积尤其是分布区面积是最大的短板。一方面，以前对扩大分布区的重要性认识不足;另一方面，对百山祖冷杉过于溺爱，将“珍稀”理解为“珍惜”，舍不得将百山祖冷杉苗木种植到原分布区以外。从系统地抢救保护一个极度濒危物种的角度出发，决策者对扩大分布区或开展迁地保护工作，不得不加以认真思索。

全方位保护是最理性的选择

省林业厅于2017年正式启动实施浙江省珍稀濒危野生动植物抢救保护工程（2017—2020年），百山祖冷杉就是该工程的重点保护物种之一。2017年，恰逢百山祖冷杉母树和嫁接树都开花结果的绝好时机，百山祖管理处多措并举，确保全方位实施抢救保护工程。

多方努力，系统保护。根据省珍稀濒危野生动植物抢救保护工程内容的需要，百山祖管理处依托浙江大学、中国林业科学研究院亚热带林业研究所、浙江自然博物馆、浙江省林业科学研究院等为技术支撑单位，组成植物学、生态学、分子生物学和保护生物学等学科交叉的研究团队，为保护百山祖冷杉提供技术保障。为使各保护单位沟通联系畅通，多次召开工作对接会，落实分解任务。其间，研究团队全方位开展保护和研究工作，对各种类型的百山祖冷杉大树、幼树和幼苗进行了监测，了解它们的生长情况和健康状况，建立完整的数据库。研究团队采取改良生境的方式，清除百山祖冷杉附近部分树木的枝条，为百山祖冷杉的生长、天然更新、种群增强等创造有利条件。研究团队采取种群增强和近地保护的措施，加强对现有苗木的培育管理，对野外种群恢复基地小树进行精心抚育，着手将苗圃地的幼苗回归种植到不同海拔的生境和附近的村庄周围，增加种群数量并扩大占有面积。

开展各项研究，助力保护工作。此外，研究团队还开展了种子雨研究，摸清百山祖冷杉的种子产量和扩散规律，利用红外相机对野生动物植食种子情况进行监测，监测不同位置种子的自然萌发情况;开展生殖生物学研究，以摸清花芽分化、开花、授粉、胚胎发育、种子成熟等各个历程的情况;开展种群和群落生态学研究，了解百山祖冷杉的生存环境、群落结构和种群特征及其动态，基本摸清干扰和环境变化导致的致濒原因;开展根际微生物研究，对百山祖冷杉根际、根面和根内微生物进行一次本底调查，从微生物角度阐明百山祖冷杉濒危的原因;开展内生真菌研究，了解百山祖冷杉枝叶的内生真菌资源，以及各类群真菌在百山祖冷杉生存中所扮演的生态学角色，并将提取的有益真菌类群接种于幼苗，提高其抗逆性和生长速度;开展遗传多样性研究，对百山祖冷杉种内不同遗传群体进行遗传多样性的相似程度、遗传分化和变异程度研究，分析其遗传结构和亲缘关系，并分析是否已有与日本冷杉杂交的情况。着手种子野外和实验室萌发实验、大棚育苗等研究，将培育更多的苗木，为近地保护和迁地保护创造条件，期待其濒危状况得到较大的改善。

成功培育百山祖冷杉组织培养幼苗。开展组织培养和快繁研究，研究团队以百山祖冷杉未成熟球果为起始材料，在人工控制的环境条件下，进行离体无菌培养，获得成功，培育出百山祖冷杉幼苗。胚胎培养将百山祖冷杉“胚—种子—幼苗”的生长历程缩短为“胚—幼苗”，同时改善球果发育时间长、胚早期败育或者发育不良的现状，减轻了百山祖冷杉种子萌发率低、萌发速度缓慢等物种繁衍困难，增加了百山祖冷杉物种数量，提高了出苗率。掌握了这一技术，可以在短期内培育出大量的组培苗，并进行长期的离体保存。目前，该研究成果已经申请了国家发明专利，这对于百山祖冷杉的抢救保护工作具有重要的意义。