珍稀瀕危蘭科植物移植保育研究進(jìn)展

王喜龍 朱榮杰 土艷麗

摘要 以蘭科植物為例，從移植的定義出發(fā)，運(yùn)用部分文獻(xiàn)結(jié)果，分析和總結(jié)了移植的方法和步驟，以及未來移植中需要注意的要點(diǎn)等，為今后珍稀瀕危植物的移植和保護(hù)提供指導(dǎo)和借鑒。

關(guān)鍵詞 移植；回歸；輔助移植；珍稀瀕危植物；蘭科植物

中圖分類號 S682.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 0517-6611（2018）20-0014-03

Abstract Taking Orchidaceae as an example， starting from the definition of transplantation， using some of the literature results， we analyzed and summarized the methods and steps for transplantation， as well as the points to note in the future transplantation， and provided guidance and reference for the transplantation and protection of rare and endangered plants in the future.

Key words Translocation；Reintroduction；Assisted colonization；Rare and endangered plants；Orchidaceae

越來越多的植物受人類活動(dòng)和氣候變化的影響而趨于瀕臨滅絕的危險(xiǎn)，有研究表明，現(xiàn)在的物種滅絕速度是每年4～40個(gè)，而未來可能將達(dá)到400～4 000個(gè)[1]。未來氣候和土地利用變化將可能更多地影響到物種的繁殖和生存[2-3]。目前珍稀瀕危植物的保護(hù)主要有就地保護(hù)和遷地保護(hù)2種常見的方式，其中就地保護(hù)是最為重要的保護(hù)形式，包括建立自然保護(hù)區(qū)、森林公園等，目的是有效保護(hù)物種的遺傳多樣性和維持健康的生態(tài)系統(tǒng)[4]。而遷地保護(hù)主要是收集、保護(hù)、開發(fā)和利用多樣性的植物，該方案是對就地保護(hù)的補(bǔ)充，包括一些植物園、種子庫和組織培養(yǎng)收藏等，是重建和恢復(fù)野外種群重要的種質(zhì)資源和遺傳基因庫。而物種回歸和輔助移植都是持續(xù)較長的生態(tài)恢復(fù)工作，是連接遷地保護(hù)與就地保護(hù)的一座橋梁，是遷地保護(hù)所收集的種子等繁殖材料的最終歸宿[5]。筆者以蘭科植物為例，從移植的定義出發(fā)，總結(jié)了移植的方法和步驟，為珍稀瀕危植物的移植和保護(hù)提供指導(dǎo)和借鑒。

1 移植的定義

移植（translocation）被認(rèn)為是瀕危植物最為有效的保護(hù)措施之一，就是將物種從一個(gè)地方移動(dòng)到另外一個(gè)地方，是突破間斷散布障礙的一種保護(hù)措施[6-9]。以保護(hù)為目的移植有3個(gè)方面的內(nèi)容：①把物種引入到原分布區(qū)，該物種已在該地滅絕或即將滅絕，對原分布地依賴度高，主要指單個(gè)物種的移植（reintroduction），譯為物種回歸；②由于人類活動(dòng)等的影響將受物種移植到原分布區(qū)域之外，對原分布地依賴度低（assisted colonization/managed relocation/assisted migration），譯為物種輔助移植；③將物種引入到已存在的分布區(qū)域，對原分布地依賴度中等，主要指單個(gè)物種移植（augmentation/reinforcement/supplementation），譯為種群擴(kuò)增。以下主要以移植中的物種回歸和輔助移植研究最新進(jìn)展進(jìn)行介紹。

2 蘭科移植研究進(jìn)展

2.1 蘭科回歸

物種回歸是珍稀瀕危植物就地保護(hù)的一種重要的輔助方法，現(xiàn)已成為拯救和保護(hù)珍稀瀕危物種的重要手段，目的就是將植物繁殖體引入到自然或人工生態(tài)區(qū)域或在已經(jīng)滅絕或即將滅絕物種的原分布區(qū)建立新的種群，增強(qiáng)和擴(kuò)大現(xiàn)存種群[10-11]。珍稀瀕危植物的回歸，尤其是蘭科植物更是受到很多保護(hù)生物學(xué)家關(guān)注。在美國佛羅里達(dá)州科學(xué)家對短唇綬草（Spiranthes brevilabris Lindl.）進(jìn)行了野外回歸試驗(yàn)嘗試并取得初步成功，成為美國第一個(gè)通過回歸手段成功恢復(fù)種群的蘭科植物[12]。對于蘭科植物，影響輔助移植成活的關(guān)鍵因素是土壤水分含量、極端氣候所引發(fā)的土壤侵蝕、氣候變化對花期的影響、蘭花與菌根關(guān)系[13]。對地生蘭的回歸試驗(yàn)，在生長季節(jié)將共生苗移植到野外能夠提高成活率[14]。我國的科研人員也陸續(xù)開展了一些蘭科植物的回歸試驗(yàn)并取得了一些進(jìn)展，中國蘭科植物種質(zhì)資源保護(hù)中心研究團(tuán)隊(duì)，將我國一級保護(hù)瀕危蘭科植物杏黃兜蘭（Paphiopedium armeniacum S.C.Chen & F.Y.Liu）首次成功回歸自然，并探索了蘭科植物瀕危物種保護(hù)的有效方法[15]。2012年，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園也開展了附生蘭科植物鉆喙蘭[Rhynchostylis retusa （L.） Bl.]和硬葉蘭（Cymbidium mannii H.G.Reichenbach）的回歸試驗(yàn)，對附生蘭科植物的回歸方法和技術(shù)有了較好的認(rèn)識(shí)，在定植方法、回歸地點(diǎn)選擇、回歸幼苗大小、時(shí)間以及后續(xù)的管理等積累了經(jīng)驗(yàn)，為以后開展不同種類的回歸奠定了基礎(chǔ)[16]。

2.2 蘭科輔助移植 輔助移植是最近幾年提出的新的保護(hù)概念，是珍稀瀕危植物遷地保護(hù)的一種重要的輔助方法，主要是指將一些受人類活動(dòng)的影響的珍稀瀕危物種移植到它們的原生境之外進(jìn)行保護(hù)，以適應(yīng)未來氣候變化，減緩全球氣候變化所導(dǎo)致的生物多樣性喪失，從而達(dá)到對珍稀瀕危物種的保護(hù)目的。因此，通過輔助移植方法對這類物種開展保護(hù)和研究，能夠在一定程度上減緩人類活動(dòng)和氣候變化對它們的影響。

輔助移植和回歸有所不同，回歸對于原生境的依賴程度高，并且以單個(gè)物種為中心。而輔助移植對原生境依賴程度低，主要是以生態(tài)系統(tǒng)為研究點(diǎn)，主要強(qiáng)調(diào)人類活動(dòng)對生境的影響。在國內(nèi)蘭科植物保護(hù)實(shí)踐中，輔助移植在廣西雅長蘭科植物保護(hù)區(qū)成功進(jìn)行了應(yīng)用，為了避免因修建水庫而面臨眾多蘭科植物遭受水淹的危險(xiǎn)，科研人員對16屬29種蘭花約1 000株個(gè)體進(jìn)行了輔助移植，其原生境的海拔為250～400 m，移植地距原生境約30 km，海拔約為1 000 m的森林地帶，經(jīng)過持續(xù)5年的監(jiān)測，這些被移植的蘭科植物克服了寒冷和干旱等極端天氣，很多個(gè)體已經(jīng)正常開花，輔助移植試驗(yàn)初步取得成功[9]。這些寶貴的試驗(yàn)研究對今后珍稀瀕危植物的研究和保護(hù)有借鑒和指導(dǎo)意義。

3 蘭科植物移植的方法和步驟

3.1 對移植物種的評估

在移植工作開始之前一定要對被移植物種進(jìn)行評估，需要了解該物種種子擴(kuò)散機(jī)制。以蘭科植物為例，它們的種子非常細(xì)小，每個(gè)蒴果中的種子少則幾千粒，多則上百萬粒，主要通過風(fēng)的作用進(jìn)行傳播。生長所需的非生物因子，如原生境的降水、溫度、土壤類型、坡向、坡度、植被覆蓋度、郁閉度、海拔等；同時(shí)也要考慮到一些生物因子，如共生關(guān)系、寄生關(guān)系、土壤微生物、共生真菌關(guān)系，尤其是蘭科植物和共生真菌的關(guān)系密切，共生真菌為蘭科植物種子萌發(fā)提供營養(yǎng)，甚至在蘭科植物整個(gè)生活史中也離不開共生菌根真菌。此外也要對繁殖生態(tài)學(xué)深入了解，如被移植對象是通過風(fēng)媒、蟲媒還是其他的傳粉者為它傳粉，尤其是一些蘭科植物在長期的進(jìn)化過程中，形成了獨(dú)特的具有單一傳粉者為它傳粉，回歸實(shí)施者通過了解它的傳粉特性能夠?yàn)橹参飳ふ疫m宜的移植地點(diǎn)。

3.2 移植材料的選擇

繁殖體的選擇可以是種子、枝條、幼苗（通過組培、種子萌發(fā)等），需根據(jù)不同物種生物學(xué)特性及種群大小等來綜合考慮。但也有一些報(bào)道稱使用種苗比種子成活率高，因?yàn)槔梅N子作為移植材料有很多缺點(diǎn)，如種子發(fā)芽率低；發(fā)芽后在野外生長慢；種子在發(fā)芽階段是種子生活史中最為脆弱的階段[17]。

對種子的采集要考慮到以下因素，成年母株個(gè)體數(shù)量、采集不同生境梯度的種子、每日采集量、種子成熟時(shí)間、信息記錄（采集物種名稱、采集人、采集地點(diǎn)、物種所有者、采集許可和使用范圍等）、群落的優(yōu)勢種和其他一些伴生物種以及種群大小等相關(guān)的詳細(xì)信息[17]。對采集放入種子進(jìn)行干燥等處理后，儲(chǔ)存在種子庫中，以備回歸使用。對于蘭科植物，通常利用種子的非共生萌發(fā)和共生萌發(fā)技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)繁，將獲得的幼苗移植到溫室進(jìn)行煉苗，期間進(jìn)行常規(guī)管理，如病蟲害控制、澆水、施肥、換盆等。為防止回歸材料所攜帶的病蟲害傳播到移植地帶，在回歸之前一定要進(jìn)行檢疫[14]。

3.3 移植地點(diǎn)的選擇

確定適宜的生境對于建立新種群和維持原有種群是非常關(guān)鍵的一步。在空間和時(shí)間的尺度，有很多的因子能夠影響到植物在適宜的生境成功建立和維持種群。在地理尺度下，植物的分布與自身的生理和一些非生物因子有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系；而在種群和斑塊尺度，小尺度的非生物因子對于斑塊上物種的分布有很重要的作用，進(jìn)而影響到植物的繁殖和種群維持。一些生物因子之間相互關(guān)系，如競爭、共生和食草動(dòng)物的取食也會(huì)明顯限制物種的生存和維持[18]。所以在移植項(xiàng)目中還要考慮到人為因素對移植地點(diǎn)的干擾，選擇國家或地方的保護(hù)區(qū)或私人保護(hù)地等較為安全，能夠?qū)⒏蓴_的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。此外還需要記錄原生境的土壤類型、海拔、地形特征、水文條件。在移植時(shí)首選曾經(jīng)存在過該物種的生境，這樣更加有利于植物成活和生長。如果不滿足就要尋找相似或相近的移植地點(diǎn)進(jìn)行輔助移植。

3.4 移植后的管理

移植后的管理和維護(hù)也是確保回歸和移植后成功的重要措施[6]。在有保護(hù)的地點(diǎn)移植物種的成活率比未保護(hù)的高，將管理納入到移植試驗(yàn)設(shè)計(jì)中能夠提高移植物種的成活率[19]。最好有專人定期進(jìn)行管理和維護(hù)，記錄植物生長指標(biāo)等信息，包括澆水、施肥、除草、病蟲害防治、移植地點(diǎn)的保護(hù)等。此外，應(yīng)對移植項(xiàng)目進(jìn)展和成果及時(shí)總結(jié)發(fā)表，也可通過報(bào)紙、電視等媒體適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行宣傳報(bào)道，讓公眾也了解移植項(xiàng)目的整個(gè)過程，起到宣傳教育作用。

3.5 移植后進(jìn)行長期監(jiān)測

很多的移植項(xiàng)目僅進(jìn)行了幾個(gè)月甚至幾年的時(shí)間，后續(xù)沒有持續(xù)進(jìn)行觀測和深入的研究，回歸后的物種可能在短時(shí)間內(nèi)生長較好且成活率較高，但新建立的種群可能會(huì)隨著生境改變、人類活動(dòng)等因素使得移植失敗。所以很有必要對回歸和移植的種群進(jìn)行長期監(jiān)測，以便掌握種群及個(gè)體生活狀態(tài)、存活率、物候、種群結(jié)構(gòu)、生境特征等，如果發(fā)現(xiàn)問題就需要及時(shí)分析并合理調(diào)整，降低風(fēng)險(xiǎn)，為以后的移植試驗(yàn)提供依據(jù)。

4 展望

在開展瀕危植物移植實(shí)踐時(shí)，為了更好地促進(jìn)上述方法的應(yīng)用和推廣，建議在開展回歸和輔助移植時(shí)應(yīng)考慮以下問題：①一定要獲準(zhǔn)法律和政策的許可，以免盲目地野外釋放可能對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在的入侵風(fēng)險(xiǎn)；②需要深入了解該物種的生物學(xué)特性，尤其了解種子的散布方式。分析現(xiàn)存種群減少的原因，到底是由于人為的過度采集和環(huán)境的破壞還是物種本身的生物學(xué)特性造成的繁殖障礙，以便采取合理的繁育方式，獲得更多的種子等繁殖材料。③合理確定移植材料的類型。如果采用種子進(jìn)行繁育，最好來自多源種群和合理的采集比例，保證居群的遺傳多樣性。④評估移植地點(diǎn)的生物和非生物因子。與原生境進(jìn)行比較，確定相似或相近的釋放地點(diǎn)。⑤總結(jié)、完善和改進(jìn)現(xiàn)有的移植方法。尤其是針對不同的物種采取適合的方法，這樣將有利于提高移植的成功率，并且在移植前一定要將進(jìn)行移植的繁殖材料送到相關(guān)部門進(jìn)行檢疫，防止一些雜草和病蟲害等被攜帶到移植地，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全產(chǎn)生影響。⑥合理設(shè)定移植成功的標(biāo)準(zhǔn)。一般至少在移植后能夠成活并能夠開花、結(jié)果、完成種子散布等一個(gè)完整的生命周期。⑦移植后的管理和監(jiān)測。移植后需要對每一個(gè)移植的材料進(jìn)行掛牌，并標(biāo)有詳細(xì)的信息，包括時(shí)間、地點(diǎn)、名稱等，最好在移植后1年內(nèi)進(jìn)行澆水、除草等常規(guī)管理，提高成活率。移植后需要定期和長期持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，由專人進(jìn)行管理并做好相關(guān)監(jiān)測記錄。⑧利用媒體對移植項(xiàng)目加強(qiáng)宣傳報(bào)道，提高公眾對珍稀瀕危物種的保護(hù)意識(shí)。⑨加強(qiáng)和完善相關(guān)法律體系。為了加強(qiáng)對野生植物回歸引種的管理和指導(dǎo)，由深圳市中國科學(xué)院仙湖植物園負(fù)責(zé)起草的《植物回歸引種規(guī)范》已由國家林業(yè)局發(fā)布，這將對規(guī)范我國珍稀瀕危植物回歸引種起到推動(dòng)作用[20]。其次，亟待健全和完善野生植物資源保護(hù)的法律法規(guī)，通過修訂《野生植物保護(hù)條例》，使其更具有可操作性，并促其上升為法律。制定地方野生植物資源保護(hù)的行政法規(guī)和保護(hù)名錄，健全法律體系。同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)法，堅(jiān)決打擊違法盜伐、銷售等行為。

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