巧家五針松種質資源遷地保護研究

王茹蕓，張玉萍，李衛(wèi)瓊，林泋君

（1.昆明市瀕危動植物收容拯救中心，云南昆明650224；2.云南農業(yè)職業(yè)技術學院，云南昆明650212）

巧家五針松（PinussquamaiaX.W.Li）于 1992年被發(fā)現(xiàn)，是國家一級保護瀕危植物，因全世界僅在巧家有分布而得名。現(xiàn)野生種群總數(shù)僅剩下31株，是全世界個體數(shù)量最少的物種，被譽為“植物界的大熊貓”。巧家五針松由于數(shù)量少，分布范圍狹窄，因此被中國列為國家一級重點保護野生植物，IUCN紅色名錄中將其列為極危物種，現(xiàn)存種群量極其瀕危[1]。巧家五針松別名五針白皮松，白皮松是介于單、雙維管束亞屬之間的植物，只有3個種（白皮松、西藏白皮松、巧家五針松）[2]。文章重點關注巧家五針松在昆明市的生長表現(xiàn)及適應性，為制定今后巧家五針松的遷地保護策略及措施提供參考。

1 材料與方法

試驗材料：來源于云南藥山國家級自然保護區(qū)巧家五針松繁育苗圃繁育的2～3年生實生苗木。方法：2018年將引種來的巧家五針松小苗上盆，盆土以園土∶腐殖土∶生態(tài)發(fā)酵肥=10∶3∶1的配比拌勻，用5%多菌靈+5%根腐靈消毒24h后待用。移栽前培養(yǎng)土加入生石灰調節(jié)pH值為5.2～5.4，小苗根部噴施促根靈后移栽至直徑31cm的深盆中，移栽后1個月內適當遮陰，后轉入全光照培育，保證正常水肥管理。移栽保護地現(xiàn)無松科松屬植物栽植，避免了因近交、雜交引起的遺傳多樣性損失[3]。全部苗木進行定期定點觀察，記錄苗木成活情況、物候期、生長狀況、病蟲害發(fā)生狀況以及適應性[4]。

2 結果與分析

2.1 原產地與引種地自然條件

根據(jù)《中國自然保護綜合地理區(qū)劃系統(tǒng)》[5]，巧家縣與昆明市同屬“云南高原栽培植被與常綠闊葉林區(qū)Ⅳ5B自然保護地理小區(qū)，區(qū)內引種符合綜合條件相對一致性原則，理論上適合引種。

試驗地與原產地的自然條件相比較為相似，但原產地年均溫較高，無霜期較長，海拔稍高。試驗地年降水量較高，需要特別注意雨季防澇和冬季防霜問題。

2.2 巧家五針松原產地氣候變化

2013年，國家計劃在巧家縣境內建設白鶴灘水電站。電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣，是金沙江下游干流河段梯級開發(fā)的第2個梯級電站，是僅次于三峽水電站的中國第2大水電站。工程完全竣工后將淹沒耕地0.147萬hm2、林地0.68萬hm2，設計蓄水位970～980m，電站全部建成后，金沙江以后就是一個水庫連接一個水庫的平湖，將失去河流的自然屬性，金沙江流域水環(huán)境、水生生態(tài)、陸生生態(tài)等生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生重大改變，造成不可逆的累積性影響[6]。一是工程建設對植物生境的破壞、植被及植物毀損使得原始群落分布區(qū)進一步退化、縮小；二是地表擾動產生的地質環(huán)境破壞帶來了次生地質災害的隱憂；三是局部小氣候的變化（年均溫升高，水土流失、春季旱風、極端高溫的出現(xiàn)等）都將造成原生植物毀滅性的災難。

表1 原產地及引種地自然概況

2.3 巧家五針松引種成活率及營養(yǎng)生長情況

表2 苗齡對巧家五針松移栽成活率的影響

巧家五針松與其他松科植物一樣同屬直根性樹種，主根發(fā)達，側根、須根較少，引種前幼苗在苗圃地從未移動過位置，運輸中因主根截斷水分運力減弱，側根少且達不到苗木水分需求致使大苗成活率較低，今后應注意在小苗培育過程中適當截斷主根以促進側根生長，提高移栽成活率。引種到昆明市的巧家五針松于來年3月上旬陸續(xù)開始抽新梢，至3月下旬引種成活的植株全部抽梢。引種后11個月進行統(tǒng)計，2年生苗平均苗高26cm，3年生苗平均苗高38cm，引種成活后春梢發(fā)育良好，平均抽梢4～5條，新梢平均長度13cm，外形特征無異樣，營養(yǎng)生長情況良好。

2.4 巧家五針松物候期

引種于昆明市瀕危動植物收容拯救中心的巧家五針松于3月上旬開始抽新梢，至3月下旬全部苗木均開始抽梢。

2.5 巧家五針松適應性

2.5.1 度夏能力

巧家五針松屬喜暖熱、濕潤的陽性植物，引種到昆明可以正常生長。植株耐強光照射但不耐干旱，特別是昆明地區(qū)的冬春季旱風使得露地栽培苗木生長不良，造成嫩梢萎焉，老葉黃化枯落，植株整體長勢不良。轉為保護地栽培，相對濕度較高后針葉明顯轉綠，生長旺盛。

2.5.2 土壤的適應性

巧家五針松對土壤適應性較好，但以土質疏松透氣的肥沃地較適合生長，生長季喜濕怕旱，風高物燥時需經常淋水噴灌，增加空氣濕度，否則容易造成老葉枯黃，嫩尖萎焉，嚴重時致植株死亡。

2.5.3 病蟲害發(fā)生情況

引種苗木病蟲害管理以預防為主，發(fā)生情況較少。引種移栽用土采用55%敵克松和毒死蜱進行土壤消毒，配制好的藥液直接澆灌在培養(yǎng)土上，拌勻用塑料薄膜覆蓋24h待用[7]。移栽成活后在8月下旬用20%氰戊菊脂3000倍液防治松毛蟲及松毒蛾，在來年4-6月每隔半月用50%多菌靈500倍液和70%甲基托布津500倍液交替進行噴霧防治[8]，經過10個月的觀察，偶有蚜蟲、褐枯病的發(fā)生，藥物防治均可控制。暫未發(fā)現(xiàn)落針病、梢枯病、干腐病、松毛蟲、松毒蛾等病蟲害的發(fā)生。

2.5.4 抗寒力

由于原產地全年無霜期極長，引種地進入秋冬就需要轉為保護地栽培，嚴防霜凍對苗木的傷害，12月底至次年1月初加灌3次防凍水，確保幼苗安全越冬。隨苗齡增加逐漸增大抗凍鍛煉力度，以提高苗木在異地生長的抗性。

3 討論

植物遷地保護是植物多樣性就地保護的重要輔助措施[9]，巧家五針松作為一種嚴重瀕危物種，加強對其保護工作，對于物種保存以及松屬植物的系統(tǒng)演化均具有重要意義，遷地保護不是孤立的保護形式，而是為植物資源永續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展及生物多樣性的綜合保護服務的。經過這些年的努力，就地保護工作已卓有成效，人工繁育和回歸收效顯著，具備良好的開發(fā)利用基礎。遷地保護還可以從以下幾個方面開展工作：

3.1 盡快開展異地育種工作

目前人工栽培的巧家五針松都是直接從野外采種繁育的實生苗木，存在種源稀少、溯源困難、品質參差等諸多問題。建議對來源于野外的31株原生植株的種子分號采種，引種地與原生地同期分號播種，分別管理，保證單株優(yōu)良種源的延續(xù)及后代的可追溯，為今后研究遺傳多樣性維持與演變，開展優(yōu)選和雜交育種工作提供活體種株。

3.2 積極進行種質資源的收集、保存和評價工作

本試驗中人工擴繁存活率達75%以上，苗齡越小成活率越高。死亡植株多因起苗及運輸過程中主根折斷、根部土球松散、根部脫水未能及時補水所致，在引種中屬可控因素。經觀察，存活植株在引種地采取適當管理后均能正常生長，能保證備份的種質資源安全存活供今后長期研究和物種的保存及評價。但因喬木樹種生長年限長，后期隨著樹齡增長是否會出現(xiàn)生長不良、發(fā)育障礙以及能否正常繁衍后代等均需進一步跟蹤研究。

3.3 深入開展多方面綜合保護研究工作

運用仿生栽培方法進行深入研究，加強異地栽培，在空間軸上進行自然保護區(qū)內外野生植物差異比較，從而評價其保護效果的研究[10]，對巧家五針松種質資源進行全面保護，同時在資源栽培生理和遺傳多樣性等方面開展深入系統(tǒng)的研究，為進一步研究這一瀕危物種資源提供科學的理論依據(jù)。

3.4 建立瀕危物種依賴的特定生境

人類向大自然的過度索求破壞了物種特定的生存環(huán)境，致使生物多樣性和種質資源高速率地遭到破壞和侵蝕，全世界每年有2000種植物不可挽回地永久消失[11]。植被變化是地球內部作用和外部作用綜合作用的結果，體現(xiàn)了自然以及人類活動對環(huán)境的交互作用[12]。現(xiàn)有的就地保護行動在近年來重大的人類經濟活動影響下也存在諸多潛在危險，例如大型水電站建設后小氣候的變化極大、次生災害及極端天氣出現(xiàn)的可能性極劇加大且加重了巧家五針松生存面臨的威脅，一旦當環(huán)境條件突變或極端天氣出現(xiàn)將使其來不及產生新的變異以適應這些變化，物種必然走向滅絕。因此，就地保護遠遠不能充分發(fā)揮其生物多樣性保護的功能，急需擴大保護范圍，找尋適合的棲息地，多管齊下，才能遏制區(qū)域生物多樣性的喪失，達到更為有效的保護效果。因此，還需盡快建立遷地保護基地，使巧家五針松在目前極劇變化的氣候條件以及人為干擾的被動背景下尋找理想的避難所，維持其種群的延續(xù)。

3.5 加大對巧家五針松的保護力度

物種多樣性保護價值評估目前還停留在物種數(shù)量和定性描述階段[13]，但巧家五針松在瀕危滅絕風險等級、在地理分布上的特有程度、在中國受法律保護等級方面均為最高等級，遺傳種質資源保護價值評估（在分類學上的獨特性和代表性、瀕危滅絕風險等級、與其他作物的親緣關系）中保護價值指數(shù)均高達512，應作為對環(huán)境變化極度敏感的保護目標予以優(yōu)先保護。