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“植物活化石”人工繁育困局破解,广西科研人员海拔1800米处高空授粉

阅读数:3168 2020-03-12 10:50 来源:南国早报客户端
终于破解了国内几十年来资源冷杉人工繁育出芽多为零的困局。

在广西银竹老山资源冷杉国家级自然保护区(以下简称保护区),生长着一种第四纪冰期遗留下来的“植物活化石”——资源冷杉,因1979年在资源发现而得名,科学家用“千锤百炼伴冰川”来形容它的古老挺拔。它30年才挂果,很难自然繁育,目前在广西境内存活不足100株,被列为国家一级保护濒危珍稀植物。

但这种状况有望改变——南国早报客户端记者从广西植物研究所获悉,该所的科研人员计划在今年植树节期间,把去年采集到的资源冷杉果实播种育苗,一批幼苗又将破土而出。为了这一成果,广西植物研究所和广西桂林银竹老山资源冷杉国家级自然保护区的科研人员,努力攻关,终于破解了国内几十年来资源冷杉人工繁育出芽多为零的困局。 

▲搭在资源冷杉周围的授粉台架。盘波/摄

人工授粉

于海拔1800米处高空操作

在保护区海拔1800米的山顶上,一棵高22米、冠幅约7米,树龄超过300年的资源冷杉四围,用木头搭起的架子层层叠叠,高至树顶。这是一棵授粉母树,广西植物研究所在此进行资源冷杉授粉实验。

每年4月份,是资源冷杉开花的季节,自2014年开始,广西植物研究所园林园艺研究中心副主任胡兴华博士带领研究团队,于每年资源冷杉的花季,爬上这高高的台架,开展冷杉授粉繁育研究。

▲科研人员监测授粉后的冷杉球果。盘波/摄

“一棵25米高的资源冷杉,雄花和雌花的生长位置高度差至少有6米。”胡兴华介绍,资源冷杉树种开花很有特点,它的雄花开在树冠中上部,而雌花却开在树冠顶部。授粉时,得提前从授粉公树上收集花粉,经过检测,遴选出活力高的花粉,然后攀上台架爬到授粉母树顶部,实施授粉。

授粉后,还要定期监测球果的生长。为了避免授粉母树被其他种类树木的花粉污染,它的球果被戴上严实的袋子,就像披着一件防护衣。

▲丁涛在给资源冷杉的球果授粉。盘波/摄

6个月后,资源冷杉球果成熟,科研人员再次爬上台架,采集果实后储存,等到次年3月进行播种。

人工育苗

从无到有,已存活400多棵

为何资源冷杉要人工授粉?

“全球气候变暖的环境,对资源冷杉的自然繁育有一定影响。”广西植物研究所副研究员丁涛告诉南国早报客户端记者,资源冷杉间隔一定的年限才挂果1次,有的植株是两三年,有的是四五年,球果数量都很少。而且,资源冷杉生长极其缓慢,大约30~40年才成年,具有繁殖能力。

此外,由于上世纪70年代资源冷杉被砍伐用于建房和制作家具,加上无序放牧破坏了其周边环境,导致成年植株所剩无几,能同时开雌、雄花的冷杉不过20棵,自然授粉成功概率约0.1%。“那时我们收集到的种子都是干瘪的,没办法培育。”丁涛说。

胡兴华解释,一棵资源冷杉树即便同时开雌、雄花,雌、雄花上下相距也有5至10米不等。不过,一般情况下,一棵树开雌花就不开雄花,反之亦然。即使一棵树某年能同时开雌花和雄花,但它们的成熟期也是不一样的,导致自然授粉成功率微乎其微。

▲胡兴华在给资源冷杉的球果授粉。丁涛/摄

“所以,在现阶段需要进行人工授粉,来提高资源冷杉繁育成功率。”胡兴华告诉南国早报客户端记者,资源冷杉成年树高二三十米,主干笔直光滑,通常枝下高达8米以上。木台架搭起来之前,除了经验非常丰富的护林员,其他人根本没办法爬上去。

从2012年开始,胡兴华和研究团队连续对资源冷杉开展繁殖生物学、种群生态学观测,分别在2014、2017和2019年进行了人工授粉,并首次通过人工授粉的方式获得了有活力的种子,并批量繁育出种苗。

目前,保护区管理站苗圃里已培育400多棵资源冷杉幼苗,其中2014年繁育的幼苗已长到30多厘米高,2017年繁育的也长到10厘米左右。

部门举措

联手开展资源冷杉保护工程项目

尽管育苗有了重大进展,然而,资源冷杉仍濒危。自治区林业部门相关人士认为,当务之急是要在保护好资源冷杉原生种群和原生境的前提下,大力开展繁育研究工作。

据了解,刚发现资源冷杉时,根据当时的样地调查数据,估算有2000多棵。可是,目前整个保护区已挂牌监测的野生资源冷杉仅存91棵,岌岌可危,急需开展拯救性保护工作。

▲资源冷杉幼苗。

2019年,广西植物研究所的学者向林业部门提交了遏制资源冷杉种群衰退现象的报告,呼吁采取规划建设资源冷杉繁育基地、进行科学育苗,扩大种群数量等措施,保护资源冷杉。

3月11日,南国早报客户端记者从自治区林业局了解到,该局已就资源冷杉种群衰退现状制订拯救工作方案。下一步,该局将牵头组织各级林业部门,开展资源冷杉保护工程项目,建立两个资源冷杉繁育基地,批量培育资源冷杉种苗,按计划开展资源冷杉野外回归种植。争取在2020年底实施第一批资源冷杉野外回归,成活率九成以上;到2021年底,争取把保护区外的两个分布点纳入保护范围,让资源冷杉所有种群获得保护,使资源冷杉的人为干扰基本得到遏制;到2030年,野外健康资源冷杉将达到10000棵以上,冷杉种群恢复到稳定增长状态,资源冷杉的生境得到良好恢复和保护。

编辑丨刘冬妮、褚瑞懿


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