拯救極度瀕危植物全方位保護百山祖冷杉

吳友貴

百山祖冷杉起源古老，是低緯度地區的冷杉屬等高寒植物在第四紀冰川末期從低海拔向高海拔山體退縮的佐證，是中國東南大陸唯一的冷杉屬樹種，也為全球冷杉屬最為稀少的植物，自然生長的成熟個體現僅存3株，被世界自然保護聯盟物種生存委員會列為世界最瀕危的12種植物之一，對于這一地區的植物區系發生和演變，以及生物學、生態學、地理學和氣候學等具有很高的科研價值。一個種群大小正在快速衰退的物種，如果不能及時通過保護管理來鑒別和回答種群衰退的原因，并采取科學的保護措施，那么這個物種將很有可能滅絕。多年來，百山祖管理處一直以《IUCN物種紅色名錄瀕危等級和標準（2001）》為行動指南和評價標準，全方位拯救保護百山祖冷杉，努力為解除其極度瀕危狀況奠定基礎。除了保護母樹使其免受自然災害和人為損害，以及加強巡護和監測外，主要開展了以下幾方面的工作。

人工繁育 擴大野外種群

開展人工嫁接，培育后代苗木。極度瀕危植物保護的首要任務就是繁育更多的后代苗木，避免其在“瞬間消失”。百山祖冷杉母樹難得開“花”結“果”，獲得母樹種子實生苗存在較大困難，為此，慶元縣萬里林場（保護區前身）首先開展了人工嫁接，快速保存珍貴基因。1978—1982年，開展了以日本冷杉為砧木的多種方式嫁接試驗，保存的14株嫁接樹現已開“花”結“果”，在2007—2018年期間的4個年份，成功培育了嫁接百山祖冷杉種子苗。建成30多畝的野外種群恢復基地，野外種植2000多株嫁接樹種子苗。建成2個標準育苗大棚，苗圃地內保留1300多株幼苗。在多株嫁接樹下保留部分苗木開展監測。

繁育母樹種子實生苗。通過嫁接方式繁育苗木，后代的遺傳多樣性水平非常低，無法達到生物多樣性保護的目的。瀕危植物保護不只是通過嫁接方式繁育后代，必須抓住有利時機，想方設法繁育母樹種子實生苗。1991年，通過對百山祖冷杉母樹進行人工輔助授粉，當年秋季收集種子，翌年成功育得一批種子實生苗，現保存43株，種植在4處，這批實生苗生長狀況良好，胸徑最大達18厘米，樹高最大達6.6米，已有多株開了雌球花，尚未發現有雄球花，但已指日可待。2012年又成功繁育一批百山祖冷杉母樹種子苗，現保存40多株，已種植到百管站附近的林下。

生境改良 促進天然更新

開展生境保護與改良。在建立新種群時，必須要先了解究竟是哪些因素導致了野生種群的衰退，而在消除或控制這些因素前，建立新種群的努力不可能成功。人工繁育再多苗木也無法了解瀕危植物自然生長和繁殖過程中的障礙，因此無法降危或解危，有且只有擁有一定規模的能夠自然繁殖后代的野生種群才算真正意義的解除瀕危狀況，為此必須開展人工促進天然更新。早些年份，在發現百山祖冷杉原生境附近的矮曲林中有3株自然萌發的幼苗（推測是2007年萌發）后，局部采取透光、培土、除草等措施進行改良，并加強巡護和監測。2017年，恰逢3株百山祖冷杉母樹都開“花”結“果”的絕好時機，在浙江大學專家的建議下，百山祖管理處開展了生境保護與改良，包括清理母樹鄰近植物的枝葉，為母樹生長和開“花”結“果”改善光照條件;清理林下慶元華箬竹等低矮灌木植物，增加地表的光強，促進其種子萌發和幼苗生長;清理母樹周圍地上過厚的枯枝落葉，減少種子著地和幼苗根系入土的難度;清除母樹不遠處矮曲林下積水嚴重的雜草，促進了該區域的種子萌發和幼苗根系生長。

采取保育措施，探尋影響因子。為了了解百山祖冷杉與生物和非生物環境的關系，在百山祖冷杉原生境建立了0.5公頃的群落長期監測樣地。2018年初夏，母樹下天然萌發出730多株苗木。研究人員隨即將幼苗在監測樣地內的所處位置進行了記錄，之后多次采取埋根、培土、開設排水溝、臨時澆水、冰凍季節在幼苗周圍埋設枯草落葉預防凍拔災害等措施。定期觀察幼苗成活情況，將各個樣方內幼苗的多度及死亡率與環境因子的關系進行分析，探尋影響百山祖冷杉幼苗死亡率最顯著的環境因子。原生境現保存210多株幼苗，在人工改良生境和促進天然更新上邁出關鍵性的一步。可喜的是，其中的兩株母樹2019年又開“花”結“果”，為繼續開展人工促進天然更新和進行相關研究提供了條件。

深入研究 摸清瀕危機制

與高等院校、科研院所合作。保護珍稀瀕危植物在理論上需要了解其遺傳、發育、生理、生長、生殖等全過程，而《IUCN物種紅色名錄瀕危等級和標準》的第一個評價標準就是稀有瀕危原因是否被真正了解，其減少狀態或減少因素是否未停止或可逆，故應從多個方面開展基礎研究，摸清其瀕危機制。多年來，百山祖管理處與多家高等院校、科研院所合作，開展了百山祖冷杉水培、沙培、土培等扦插實驗、種子育苗、生境適應性、光合參數測定、遺傳多樣性分析、枝葉營養含量測定等多項研究，也取得了相應的研究成果。

全方位開展保護和研究工作。2017年，浙江省啟動珍稀瀕危野生動植物搶救保護工程（2017—2020年），百山祖冷杉是其中重要的子項目之一。百山祖管理處與浙江大學等單位合作，全方位開展保護和研究工作，全面加強動態監測，利用紅外相機開展野生動物植食種子監測工作，開展多個層次的生態學研究，包括種子產量和擴散規律、種子萌發實驗（野外和實驗室）、根際微生物、遺傳多樣性和譜系結構、生殖生物學、共生真菌等研究，相關研究進展順利，有的已取得初步成果。與浙江大學合作，開展了百山祖冷杉胚培養研究，成功獲得了由未成熟胚發育的無菌試管苗，能夠有效地減少因種子發育障礙而死亡的個體數量，并開始試管苗野外馴化，為百山祖冷杉的搶救與保育開辟了一條新途徑。

遷地保護 謹防低發事件

移植部分苗木到外地進行異地保護。雖然自然災害（如干旱、颶風和龍卷風、地震、火災、極端氣候、疾病暴發等）通常很少發生，但是一旦發生就可能使種群的大多數個體迅速死亡，甚至可以使整個種群從一個地區消失。種群數目越少，物種受滅絕的威脅就越大，地理分布非常局限且僅有一個種群物種的命運就不言而喻了。為了解決百山祖冷杉的占有面積和分布區極其狹小的問題，預防未來低發性偶然事件對其生存構成的巨大威脅，將1992年培育的11株母樹種子苗移植到慶元縣境內的某山場進行遷地保護，近年來陸續將2007年、2015年培育的嫁接樹種子苗移植到浙江農林大學、百山祖鎮多個村進行遷地保護。在研究瀕危機制的基礎上，目前正著手研究保護技術和遷地方案，待后代達到一定數量且遷地保護技術成熟后，將移植部分苗木到外地進行異地保護，“能有多遠就送多遠”，擴大異地種群數量，規避極端自然災害對單個種群的毀滅性影響。

加大宣傳 增加社會關注度

對珍稀瀕危物種的相關知識、生存狀態、保護工作及取得的成效等信息進行傳播，對社會公眾開展科普教育，提高公民的保護意識，有利于珍稀瀕危物種的保護。多年來，百山祖管理處積極利用各種報刊、電視、網站等媒體以及自建的自然博物館，宣傳介紹百山祖冷杉以及百山祖冷杉保護所取得的成效，尤其是“百山祖冷杉胚胎離體培養取得成功”“成功繁育百山祖冷杉原生樹野生幼苗”等新聞通過國內多家知名網站發布或轉載，承辦并在百山祖召開了世界植物園保護聯盟項目百山祖冷杉保護研討會和浙江省生物多樣性保護研討會，進一步擴大了百山祖冷杉的知名度，較大地提高了人們對百山祖冷杉的了解和關注度。