北京唯一国家一级重点保护野生植物,从2株扩繁至近500株
北京唯一国家一级重点保护野生植物,从2株扩繁至近500株
北京唯一国家一级重点保护野生植物,从2株扩繁至近500株在门头沟百花山国家级自然保护区,海拔1000米至1200米的(de)高度,相距30公里的山沟和国道旁,有野外(yěwài)仅存的两株百花山葡萄“姐妹花”。这个物种极为(jíwéi)特殊,它是北京市生物多样性调查(diàochá)团队在北京发现的唯一一种国家一级重点保护野生植物。从(cóng)2019年它的珍贵身份被国家确认后,北京市开启了(le)对它的重点保护。截至目前,百花山葡萄从野外的2株,扩繁至近(jìn)500株,且还将(jiāng)朝着5000株的目标去努力。从2到500的突破,背后有着科研团队怎样的艰辛付出和波折故事,记者进行了深入采访。
野外(yěwài)双株被发现间隔32年
野外第一株百花山葡萄被(bèi)发现,还要追溯到1984年。当年,北京林业大学教授路端正在门头沟区百花山林场109国道旁带着学生(xuéshēng)实习,讲解中他(tā)无意发现了就在国道旁立着的一株百花山葡萄野生个体。这种葡萄具有独特(dútè)的叶片特征,呈掌状深裂或全裂(quánliè),与其他葡萄种类有着明显的差异。
这是一种多年生的落叶木质(mùzhì)藤本植物。经过多年的调查和研究,1993年,它作为(zuòwéi)新物种被路端正和北京农学院康木生(kāngmùshēng)正式发表。由于发现地位于百花山,又是葡萄科属,所以(suǒyǐ)有了“百花山葡萄”这个名字。
此后,植物学家们一直在寻找百花山葡萄更(gèng)多的身影,却未果。直到2016年,北京林业大学博士沐先运经过多年野外搜寻,终于在百花山国家级自然保护区的青枣架沟发现(fāxiàn)了第二株野生百花山葡萄个体。此时距离第一株(yīzhū)被(bèi)发现已经过去了32年。
经测算,野外两株(liǎngzhū)百花山(bǎihuāshān)葡萄仅相距30公里,海拔均在1000米至1200米的高度(gāodù)上。有了第二株的发现,也让第一株百花山葡萄这支“独苗(dúmiáo)”有了“家人”,同时证明这一物种尚未灭绝。由于两株都属于雌株,大家亲切地称它们为百花山葡萄“姐妹花”。
2019年(nián),百花山葡萄被确定为国家一级重点保护野生植物(zhíwù),也是北京(běijīng)独有的珍稀植物,被《中国生物多样性红色名录》列为极危物种,是极为重要的种质资源,在遗传资源保护中具有重要价值。
抢救(qiǎngjiù)孱弱的“姐妹花”
野外的(de)生存条件并不那么理想,百花山葡萄的生长状况也(yě)让植物学家们很揪心。
第一株被发现的百花山葡萄(pútáo),就位于109国道旁(dàopáng),人来车往,还有时常经过的野生动物(yěshēngdòngwù),它时刻面临着可能被干扰和破坏的风险。“从被发现到2019年这35年时间里,它瘦弱得(dé)像一根筷子那般。”百花山管理处科研监测科科长赵明腾有点心疼。
2019年,百花山管理处对第一株百花山葡萄安装了(le)护栏,在一层铁丝网的保护下,仅一年(yīnián)时间,这株“筷子”就长(zhǎng)到了4米高(gāo),枝干也强壮了不少。可有一天,赵明腾去巡查的时候,发现(fāxiàn)它的主干被人为弄断了。赵明腾说,主干得一直健康往上长才会变硬,也就是木质化,否则它就永远只是一棵草,没法变成灌木。
一层铁丝网不行,那就再加强保护。2020年,百花山(bǎihuāshān)管理处在第一层铁丝网外又加装了第二层保护网,两层网间隔大约一米,没有人可以再伸入(shēnrù)铁丝网内触碰到百花山葡萄。同时,工作人员还把(bǎ)旁边遮挡阳光的树杈(shùchà)进行了修剪,让百花山葡萄可以沐浴到更多的阳光。
为了更细致地(dì)照顾好它,2022年,工作人员在现场加装了监测设备,时刻(shíkè)监测水、土、气等(děng)数据,他们也会定期过去巡查,帮忙补充水分。
而(ér)在青枣架沟被发现的第二株百花山(bǎihuāshān)葡萄,处于深山中,人为干扰少了很多,但考虑到野生动物可能会破坏其生长(shēngzhǎng),百花山管理处2023年也给其安装了防护围栏(wéilán),并定期派专人去监测植株的健康状况、病虫害及生长环境变化。
而第二株百花山葡萄(pútáo)还曾经历了一场紧急抢救。
当年第二株被发现的(de)时候,葡萄藤蔓长1.5米,并带有花序,但几年过后,该(gāi)植株越来越矮小,萎缩(wēisuō)到只有20厘米高,仅有10片叶子,长势(zhǎngshì)较弱。“我们发现它根系浮土的地方,有白色(báisè)的物质,确定是感染了白纹羽病(bìng)。”赵明腾说,为了照顾病株,北京(běijīng)农学院的相关专家对其采取了紧急救治,施用抗菌药剂,并改善周边土壤及水分条件。直到去年,植株的病情略有好转,今年已经重新长出了一根枝芽。
科研人员攻克三道(sāndào)难关
一个物种(wùzhǒng),在野外仅存2株(zhū),这个数量对物种的(de)(de)存活来说是极其危险的。要知道(zhīdào),5000株是自然界物种稳定存活的最低标准,而一个物种的消亡会带来20种,甚至30种物种的消亡。因此,在保护的基础上,科研人员还要想办法繁育百花山葡萄,这对北京来说,已经迫在眉睫。
在市园林绿化(yuánlínlǜhuà)局的支持下,为了更好保护国家珍稀(zhēnxī)濒危野生植物,百花山管理处联合北京林业大学、北京农学院、国家植物园,分别(fēnbié)做了百花山葡萄繁育试验,并在松山林场管理处组织了回归试验。
2022年最开始的时候,北京农学院的研究人员先尝试在实验室里培育,他们用秋季落叶到春天发芽之间的“休眠枝条”进行(jìnxíng)扦插,最终获得了(le)6棵(kē)小苗。但是这种方法速度太慢,难以完成扩繁任务。“既然这条路走不通,研究人员就换(huàn)了一条新路,采用组织培养技术进行快速繁殖。”赵明腾(zhàomíngténg)说。
研究人员继续攻关,找到(zhǎodào)了有效的培养(péiyǎng)基配方。他们从仅有的6棵小苗上剪取嫩芽,放到培养瓶中处于无菌状态的培养基上,这样每个嫩芽在(zài)半个月后就能生根,同时长出幼嫩的枝条。等到两个月后,这些枝条就长出了很多嫩芽,而(ér)每一个嫩芽又继续被放在培养瓶中培养,这样就可以获得大量的百花山葡萄(pútáo)组培苗。
有(yǒu)了(le)组培苗,下一个难关也就(jiù)出现了,那就是需要让组培苗从培养瓶的无菌环境中(zhōng)走出来,进入炼苗基质(jīzhì)生活。所谓炼苗,就是从无菌环境进入有菌环境,原来在培养瓶中生活的小苗一直处于无菌状态,但到了炼苗基质中,自然环境的空气中已有(yǐyǒu)了大量细菌和真菌。“遗憾的是,刚开始选用(xuǎnyòng)的基质配方不能让小苗健康生长。马上,研究人员又进行了第二次攻关,这才找到了炼苗基质的有效配方。”赵明腾说,这样一来,小苗就开始健康成长了。
国家植物园繁育出来的百花山(bǎihuāshān)葡萄(pútáo)圃(pǔ)苗之一。顺利通过了(le)炼苗阶段,还有最后的土壤栽培阶段需要(xūyào)适应。研究(yánjiū)人员先是选用了市场上购买的育苗栽培土,可小苗的生长又出现了严重问题。随后,研究人员又试了两种育苗栽培土,效果还是不佳。“到底怎么(zěnme)做才能让小苗健康生长?”研究人员苦思冥想,“要不试试到百花山葡萄的原生地(yuánshēngdì)取土?”在一名(yīmíng)研究人员的突发奇想下,奇迹发生,小苗在土壤中又恢复了健康生长。“百花山葡萄这种植物,可以说是比较脆弱的,但我们是幸运的,恰恰是百花山帮助了我们,只有这片土地才能孕育百花山葡萄。”赵明腾感慨万千。
目前,扛过了去年的寒冬(hándōng),一共有近500株百花山葡萄(pútáo)在春天长势良好,研究人员从中挑选出了40株“优秀苗”移栽到了跟第一株野生(yěshēng)百花山葡萄生境类似的沟域,剩下的400多株则被移栽到了5个不同海拔的位置,科研人员将继续观察(guānchá)它们的生长情况。“原来20厘米的小苗,现在(xiànzài)已经长到40厘米了,翻了一倍。”赵明腾说,看着百花山葡萄长势喜人,他们(tāmen)的努力也更有动力了。
多年(duōnián)来,多个科研(kēyán)团队都在默默(mòmò)守护着百花山葡萄,北京林业大学、国家植物园等单位的科研工作者也在做着相关研究,他们一起朝着5000株的目标在努力。
揭秘百花山(bǎihuāshān)葡萄的生命“密码”
科研人员用(yòng)培养瓶扩繁(kuòfán)百花山(bǎihuāshān)葡萄。当百花山葡萄在试验田里重新舒展枝叶时,科研团队又将战场转移到了微观世界,开始研究百花山葡萄独特的基因“妆容”。
从286份葡萄材料组成(zǔchéng)的“基因大军”中,科研人员像(xiàng)沙里淘金般筛选出了2031个(gè)高多态性SNP位点,这些位点就如同基因世界里的 “坐标”,清晰地将百花山葡萄与欧亚、欧美杂种葡萄分隔(fēngé)开来,证实了它独一无二的 “身份”。
随后,科研人员又开发(kāifā)了KASP标记与指纹图谱,这就像是为百花山葡萄量身定制的(de) “基因身份证”,为它在未来的保护(bǎohù)与培育之路上保驾护航,让这份来自(láizì)北京深山的生命奇迹,能够在科学的守护下绽放光彩。
保护珍稀(zhēnxī)野生植物的(de)任务刻不容缓(kèbùrónghuǎn),但让其回归(huíguī)自然与合理利用也是(shì)亟待解决的关键问题。北京市(běijīngshì)园林绿化资源保护中心贺毅告诉记者,在保护方面,就地(dì)保护是最为直接有效的方式,比如划定(huàdìng)珍稀野生植物的核心分布区域,限制人类活动(huódòng)的干扰,禁止砍伐、开垦、采挖等行为。而在回归自然方面,则需要先对拟回归的生态环境(shēngtàihuánjìng)进行科学评估,确保其具备适宜的生存条件,其中包括土壤质地、酸碱度、植被群落结构等。同时,在回归过程中,还需要采用合理的方式,如模拟自然散布模式进行种植,避免过度密集或分散,也要建立长期的监测体系,记录回归植物的生长、开花、结果等动态信息,以便及时调整保护措施。
“至于利用问题,应在保护(bǎohù)(bǎohù)优先的前提下,探索可(kě)持续利用途径。”贺毅告诉记者,对于具有药用价值的珍稀植物,可开展人工种植研究,通过(tōngguò)相关技术实现(shíxiàn)规模化种植,满足市场需求,减少对野生资源的依赖。同时,利用现代生物技术,如提取有效成分进行合成或开发新型药物,这样既保护了野生植物,又能发挥其药用价值。“总而言之,保护珍稀野生植物是一项系统性工程,需要(xūyào)科研、保护、管理等多部门协同合作,通过深入研究、强化保护、科学回归以及(yǐjí)合理利用,才能让这些珍贵的野生植物在地球上持续繁衍生息,为生态平衡和人类福祉贡献力量(gòngxiànlìliàng)。”贺毅说,至于百花山葡萄(pútáo)是否具有药用价值或酿酒价值,目前(mùqián)还未确定,需要进一步研究,但(dàn)观赏价值是毋庸置疑的。
从2株到近500株,这个突破来之不易,但距离未来实现回归自然5000株的目标(mùbiāo)仍然任重道远。保护珍稀野生植物,也需要全(quán)社会共同的努力(nǔlì)。
来源:北京日报客户端(kèhùduān)
在门头沟百花山国家级自然保护区,海拔1000米至1200米的(de)高度,相距30公里的山沟和国道旁,有野外(yěwài)仅存的两株百花山葡萄“姐妹花”。这个物种极为(jíwéi)特殊,它是北京市生物多样性调查(diàochá)团队在北京发现的唯一一种国家一级重点保护野生植物。从(cóng)2019年它的珍贵身份被国家确认后,北京市开启了(le)对它的重点保护。截至目前,百花山葡萄从野外的2株,扩繁至近(jìn)500株,且还将(jiāng)朝着5000株的目标去努力。从2到500的突破,背后有着科研团队怎样的艰辛付出和波折故事,记者进行了深入采访。
野外(yěwài)双株被发现间隔32年
野外第一株百花山葡萄被(bèi)发现,还要追溯到1984年。当年,北京林业大学教授路端正在门头沟区百花山林场109国道旁带着学生(xuéshēng)实习,讲解中他(tā)无意发现了就在国道旁立着的一株百花山葡萄野生个体。这种葡萄具有独特(dútè)的叶片特征,呈掌状深裂或全裂(quánliè),与其他葡萄种类有着明显的差异。
这是一种多年生的落叶木质(mùzhì)藤本植物。经过多年的调查和研究,1993年,它作为(zuòwéi)新物种被路端正和北京农学院康木生(kāngmùshēng)正式发表。由于发现地位于百花山,又是葡萄科属,所以(suǒyǐ)有了“百花山葡萄”这个名字。
此后,植物学家们一直在寻找百花山葡萄更(gèng)多的身影,却未果。直到2016年,北京林业大学博士沐先运经过多年野外搜寻,终于在百花山国家级自然保护区的青枣架沟发现(fāxiàn)了第二株野生百花山葡萄个体。此时距离第一株(yīzhū)被(bèi)发现已经过去了32年。
经测算,野外两株(liǎngzhū)百花山(bǎihuāshān)葡萄仅相距30公里,海拔均在1000米至1200米的高度(gāodù)上。有了第二株的发现,也让第一株百花山葡萄这支“独苗(dúmiáo)”有了“家人”,同时证明这一物种尚未灭绝。由于两株都属于雌株,大家亲切地称它们为百花山葡萄“姐妹花”。
2019年(nián),百花山葡萄被确定为国家一级重点保护野生植物(zhíwù),也是北京(běijīng)独有的珍稀植物,被《中国生物多样性红色名录》列为极危物种,是极为重要的种质资源,在遗传资源保护中具有重要价值。
抢救(qiǎngjiù)孱弱的“姐妹花”
野外的(de)生存条件并不那么理想,百花山葡萄的生长状况也(yě)让植物学家们很揪心。
第一株被发现的百花山葡萄(pútáo),就位于109国道旁(dàopáng),人来车往,还有时常经过的野生动物(yěshēngdòngwù),它时刻面临着可能被干扰和破坏的风险。“从被发现到2019年这35年时间里,它瘦弱得(dé)像一根筷子那般。”百花山管理处科研监测科科长赵明腾有点心疼。
2019年,百花山管理处对第一株百花山葡萄安装了(le)护栏,在一层铁丝网的保护下,仅一年(yīnián)时间,这株“筷子”就长(zhǎng)到了4米高(gāo),枝干也强壮了不少。可有一天,赵明腾去巡查的时候,发现(fāxiàn)它的主干被人为弄断了。赵明腾说,主干得一直健康往上长才会变硬,也就是木质化,否则它就永远只是一棵草,没法变成灌木。
一层铁丝网不行,那就再加强保护。2020年,百花山(bǎihuāshān)管理处在第一层铁丝网外又加装了第二层保护网,两层网间隔大约一米,没有人可以再伸入(shēnrù)铁丝网内触碰到百花山葡萄。同时,工作人员还把(bǎ)旁边遮挡阳光的树杈(shùchà)进行了修剪,让百花山葡萄可以沐浴到更多的阳光。
为了更细致地(dì)照顾好它,2022年,工作人员在现场加装了监测设备,时刻(shíkè)监测水、土、气等(děng)数据,他们也会定期过去巡查,帮忙补充水分。
而(ér)在青枣架沟被发现的第二株百花山(bǎihuāshān)葡萄,处于深山中,人为干扰少了很多,但考虑到野生动物可能会破坏其生长(shēngzhǎng),百花山管理处2023年也给其安装了防护围栏(wéilán),并定期派专人去监测植株的健康状况、病虫害及生长环境变化。
而第二株百花山葡萄(pútáo)还曾经历了一场紧急抢救。
当年第二株被发现的(de)时候,葡萄藤蔓长1.5米,并带有花序,但几年过后,该(gāi)植株越来越矮小,萎缩(wēisuō)到只有20厘米高,仅有10片叶子,长势(zhǎngshì)较弱。“我们发现它根系浮土的地方,有白色(báisè)的物质,确定是感染了白纹羽病(bìng)。”赵明腾说,为了照顾病株,北京(běijīng)农学院的相关专家对其采取了紧急救治,施用抗菌药剂,并改善周边土壤及水分条件。直到去年,植株的病情略有好转,今年已经重新长出了一根枝芽。
科研人员攻克三道(sāndào)难关
一个物种(wùzhǒng),在野外仅存2株(zhū),这个数量对物种的(de)(de)存活来说是极其危险的。要知道(zhīdào),5000株是自然界物种稳定存活的最低标准,而一个物种的消亡会带来20种,甚至30种物种的消亡。因此,在保护的基础上,科研人员还要想办法繁育百花山葡萄,这对北京来说,已经迫在眉睫。
在市园林绿化(yuánlínlǜhuà)局的支持下,为了更好保护国家珍稀(zhēnxī)濒危野生植物,百花山管理处联合北京林业大学、北京农学院、国家植物园,分别(fēnbié)做了百花山葡萄繁育试验,并在松山林场管理处组织了回归试验。
2022年最开始的时候,北京农学院的研究人员先尝试在实验室里培育,他们用秋季落叶到春天发芽之间的“休眠枝条”进行(jìnxíng)扦插,最终获得了(le)6棵(kē)小苗。但是这种方法速度太慢,难以完成扩繁任务。“既然这条路走不通,研究人员就换(huàn)了一条新路,采用组织培养技术进行快速繁殖。”赵明腾(zhàomíngténg)说。
研究人员继续攻关,找到(zhǎodào)了有效的培养(péiyǎng)基配方。他们从仅有的6棵小苗上剪取嫩芽,放到培养瓶中处于无菌状态的培养基上,这样每个嫩芽在(zài)半个月后就能生根,同时长出幼嫩的枝条。等到两个月后,这些枝条就长出了很多嫩芽,而(ér)每一个嫩芽又继续被放在培养瓶中培养,这样就可以获得大量的百花山葡萄(pútáo)组培苗。
有(yǒu)了(le)组培苗,下一个难关也就(jiù)出现了,那就是需要让组培苗从培养瓶的无菌环境中(zhōng)走出来,进入炼苗基质(jīzhì)生活。所谓炼苗,就是从无菌环境进入有菌环境,原来在培养瓶中生活的小苗一直处于无菌状态,但到了炼苗基质中,自然环境的空气中已有(yǐyǒu)了大量细菌和真菌。“遗憾的是,刚开始选用(xuǎnyòng)的基质配方不能让小苗健康生长。马上,研究人员又进行了第二次攻关,这才找到了炼苗基质的有效配方。”赵明腾说,这样一来,小苗就开始健康成长了。
国家植物园繁育出来的百花山(bǎihuāshān)葡萄(pútáo)圃(pǔ)苗之一。顺利通过了(le)炼苗阶段,还有最后的土壤栽培阶段需要(xūyào)适应。研究(yánjiū)人员先是选用了市场上购买的育苗栽培土,可小苗的生长又出现了严重问题。随后,研究人员又试了两种育苗栽培土,效果还是不佳。“到底怎么(zěnme)做才能让小苗健康生长?”研究人员苦思冥想,“要不试试到百花山葡萄的原生地(yuánshēngdì)取土?”在一名(yīmíng)研究人员的突发奇想下,奇迹发生,小苗在土壤中又恢复了健康生长。“百花山葡萄这种植物,可以说是比较脆弱的,但我们是幸运的,恰恰是百花山帮助了我们,只有这片土地才能孕育百花山葡萄。”赵明腾感慨万千。
目前,扛过了去年的寒冬(hándōng),一共有近500株百花山葡萄(pútáo)在春天长势良好,研究人员从中挑选出了40株“优秀苗”移栽到了跟第一株野生(yěshēng)百花山葡萄生境类似的沟域,剩下的400多株则被移栽到了5个不同海拔的位置,科研人员将继续观察(guānchá)它们的生长情况。“原来20厘米的小苗,现在(xiànzài)已经长到40厘米了,翻了一倍。”赵明腾说,看着百花山葡萄长势喜人,他们(tāmen)的努力也更有动力了。
多年(duōnián)来,多个科研(kēyán)团队都在默默(mòmò)守护着百花山葡萄,北京林业大学、国家植物园等单位的科研工作者也在做着相关研究,他们一起朝着5000株的目标在努力。
揭秘百花山(bǎihuāshān)葡萄的生命“密码”
科研人员用(yòng)培养瓶扩繁(kuòfán)百花山(bǎihuāshān)葡萄。当百花山葡萄在试验田里重新舒展枝叶时,科研团队又将战场转移到了微观世界,开始研究百花山葡萄独特的基因“妆容”。
从286份葡萄材料组成(zǔchéng)的“基因大军”中,科研人员像(xiàng)沙里淘金般筛选出了2031个(gè)高多态性SNP位点,这些位点就如同基因世界里的 “坐标”,清晰地将百花山葡萄与欧亚、欧美杂种葡萄分隔(fēngé)开来,证实了它独一无二的 “身份”。
随后,科研人员又开发(kāifā)了KASP标记与指纹图谱,这就像是为百花山葡萄量身定制的(de) “基因身份证”,为它在未来的保护(bǎohù)与培育之路上保驾护航,让这份来自(láizì)北京深山的生命奇迹,能够在科学的守护下绽放光彩。
保护珍稀(zhēnxī)野生植物的(de)任务刻不容缓(kèbùrónghuǎn),但让其回归(huíguī)自然与合理利用也是(shì)亟待解决的关键问题。北京市(běijīngshì)园林绿化资源保护中心贺毅告诉记者,在保护方面,就地(dì)保护是最为直接有效的方式,比如划定(huàdìng)珍稀野生植物的核心分布区域,限制人类活动(huódòng)的干扰,禁止砍伐、开垦、采挖等行为。而在回归自然方面,则需要先对拟回归的生态环境(shēngtàihuánjìng)进行科学评估,确保其具备适宜的生存条件,其中包括土壤质地、酸碱度、植被群落结构等。同时,在回归过程中,还需要采用合理的方式,如模拟自然散布模式进行种植,避免过度密集或分散,也要建立长期的监测体系,记录回归植物的生长、开花、结果等动态信息,以便及时调整保护措施。
“至于利用问题,应在保护(bǎohù)(bǎohù)优先的前提下,探索可(kě)持续利用途径。”贺毅告诉记者,对于具有药用价值的珍稀植物,可开展人工种植研究,通过(tōngguò)相关技术实现(shíxiàn)规模化种植,满足市场需求,减少对野生资源的依赖。同时,利用现代生物技术,如提取有效成分进行合成或开发新型药物,这样既保护了野生植物,又能发挥其药用价值。“总而言之,保护珍稀野生植物是一项系统性工程,需要(xūyào)科研、保护、管理等多部门协同合作,通过深入研究、强化保护、科学回归以及(yǐjí)合理利用,才能让这些珍贵的野生植物在地球上持续繁衍生息,为生态平衡和人类福祉贡献力量(gòngxiànlìliàng)。”贺毅说,至于百花山葡萄(pútáo)是否具有药用价值或酿酒价值,目前(mùqián)还未确定,需要进一步研究,但(dàn)观赏价值是毋庸置疑的。
从2株到近500株,这个突破来之不易,但距离未来实现回归自然5000株的目标(mùbiāo)仍然任重道远。保护珍稀野生植物,也需要全(quán)社会共同的努力(nǔlì)。
来源:北京日报客户端(kèhùduān)





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