探秘地球屋脊上的植物志

夏夢晗

王強： 中國科學(xué)院植物研究所研究員、泛喜馬拉雅植物志項目辦公室主任。

小時候最喜歡的學(xué)科：建筑

小時候最喜歡讀的書：《紅樓夢》

最想去的地方：喜馬拉雅

最喜歡的植物：藏黃芩

泛喜馬拉雅地區(qū)在哪兒？

泛喜馬拉雅地區(qū)包括橫斷山、喜馬拉雅山、喀喇昆侖山和興都—庫什山的東北部，東起中國西南部，經(jīng)緬甸東北部、印度北部、不丹、尼泊爾、巴基斯坦北部，西至阿富汗東北部的瓦罕走廊。東西長約2500 千米，南北寬200-300 千米，總面積僅有157 萬平方千米，全球8000 米以上的高山僅有14 座，這里就有10 座，素有“世界屋脊”“地球第三極”“亞洲水塔”之稱，構(gòu)成地球上最獨特的地理單元。

泛喜馬拉雅地區(qū)是地球上平均海拔最高的地方，也被稱為地球的第三極。泛喜馬拉雅地區(qū)是一座神奇的生物寶庫，是全球生物多樣性中最為重要的基因庫之一，這里山高谷深、氣候多變、環(huán)境復(fù)雜，植物多樣性分化極為強烈，具有全球最高多樣性的高山植物，以及緯度最靠北的熱帶植物；這里的高山花卉堪稱世界之最，如多姿多彩的杜鵑花、馬先蒿、報春花、龍膽等大屬的大部分種類在此生長。

泛喜馬拉雅地區(qū)究竟有多少大自然賜予的寶藏？讓我們和植物分類學(xué)家王強一點一滴地挖掘。

植物分類學(xué)家心中的圣地

2005年，就讀于四川大學(xué)的王強第一次跟隨導(dǎo)師何興金教授前往川西高原的雪山采集植物標(biāo)本，這一次實地考察在他心中埋下了一?！胺N子”，足以靜待它在研究植物之路上開花結(jié)果。

王強說：“研究植物是一件美好的事情，所以我選擇在四川大學(xué)繼續(xù)攻讀碩士，之后又到中國科學(xué)院植物研究所，在洪德元院士的指導(dǎo)下開展植物分類學(xué)研究，我對植物的喜愛也越來越深?！?/p>

泛喜馬拉雅是每一個植物分類學(xué)家心中的圣地。

王強曾多次深入泛喜馬拉雅地區(qū)尋找奇花異草，這里生長著“求生欲”最強的高山貝母；不能進(jìn)行光合作用，靠吸收林下腐殖質(zhì)中的營養(yǎng)和水分來存活的球果假沙晶蘭；被稱為“生態(tài)系統(tǒng)的工程師”的墊狀點地梅；在貧瘠環(huán)境中綻放的藏波羅花……

王強在采集植物標(biāo)本的過程中，也遭遇了一些令人心驚肉跳的“悲慘”經(jīng)歷。

“2018 年，我在海拔3000 多米的森林里尋找一種鼠尾草屬的植物。采集標(biāo)本時，我突然發(fā)現(xiàn)草叢上有一個立起來的‘蛇頭，它吐著信子，身上還有鱗片狀的斑紋。一瞬間，我十分慌亂，稍作鎮(zhèn)定后，我才發(fā)現(xiàn)這其實是一種植物，叫作藏南星?！?/p>

“還有一次，我在西藏墨脫的雨林里考察，遇到了一種可以模仿蜂類的植物——西藏對葉蘭。西藏對葉蘭的花呈淡綠色，它長著一對像小翅膀一樣的唇瓣，讓一群野山蜂以為它是自己的同伴，在它的周圍玩耍。所以，我在采集標(biāo)本時吃了不少苦頭，被一群野山蜂‘圍攻，叮了滿頭的包。”

在泛喜馬拉雅地區(qū)，我們可以游覽壯麗如畫的風(fēng)景，觀賞多姿多彩的植物，但請小心，這里也隱藏著許許多多的危險。王強說：“研究人員要時刻警惕野外考察的安全問題，比如泛喜馬拉雅地區(qū)最大的問題就是海拔高，如果承受不住高原反應(yīng)，不僅會呼吸不暢，嚴(yán)重時甚至?xí)猩ｋU；采集懸崖邊生長的植物時，稍有不慎會摔下山崖；被螞蟥蜱蟲叮咬也是經(jīng)常發(fā)生的事情……”

泛喜馬拉雅植物志

王強介紹說：“泛喜馬拉雅地區(qū)是全球植物多樣性重要且不可替代的組成部分，但關(guān)于泛喜馬拉雅植物多樣性組成及現(xiàn)狀的研究卻相當(dāng)匱乏，甚至沒有一部完整的植物志書，這極其不利于從植物多樣性的角度理解全球變化背景下生物多樣性面臨的危機?！?/p>

“為解決這一問題，全球百余位植物分類學(xué)家聯(lián)合啟動了Flora ofPan-Himalaya Project（泛喜馬拉雅植物志項目）。目前由中國主導(dǎo)，英、美、法、日、德、瑞典等很多發(fā)達(dá)國家都積極參與，泛喜馬拉雅周邊鄰域國家也積極合作，包括尼泊爾、巴基斯坦、印度、緬甸，計劃用20 年時間考察泛喜馬拉雅植物多樣性，并提供第一個完整的泛喜馬拉雅地區(qū)植物區(qū)系記錄，預(yù)計50卷，共80 冊。目前，《泛喜馬拉雅植物志》已正式出版10 卷冊?！?/p>

王強主要從事泛喜馬拉雅唇形科和桔梗科分類學(xué)研究。為了采集植物標(biāo)本，他一年之中在野外考察的時間占了大半，有“世界屋脊”之稱的泛喜馬拉雅海拔非常高，但對于經(jīng)常到訪此地的王強來說，在這里開展考察工作已習(xí)以為常。因為常年在雪域高原研究植物，長時間的紫外線照射讓他的皮膚有一點黝黑，朋友們親昵地稱他為“喜馬拉雅小黑哥”。

為了全面研究泛喜馬拉雅植物，2016 年，王強用一年的時間輾轉(zhuǎn)英國各個標(biāo)本館，查閱鑒定來自泛喜馬拉雅地區(qū)的唇形科、桔?？啤ⅠR鞭草科植物標(biāo)本，并進(jìn)行深入研究與考證。

植物分類學(xué)家之所以投入如此大的精力編研這套植物志，一方面是因為他們對志書水平的要求很高；另一方面也是因為他們對植物分類學(xué)的熱愛與情懷。王強解釋說：“植物分類學(xué)工作就像工人在建造一棟大樓時首先要打地基，這是研究植物的基礎(chǔ)，也是一項十分艱苦的工作。由于植物的形態(tài)各異，結(jié)構(gòu)差別大，生活習(xí)性也各種各樣，我們把紛繁復(fù)雜的植物分門別類，以便于人們更好的保護和利用它們。泛喜馬拉雅地區(qū)的植物多樣性研究，就是植物分類學(xué)領(lǐng)域最重要、最基礎(chǔ)性的工作之一?！?/p>

目前，王強主要參與主持了《泛喜馬拉雅植物志》44卷1分冊以及46卷馬鞭草的編纂。接下來，王強的目標(biāo)是和項目組的科學(xué)家們一起，用10-15年的時間，把《泛喜馬拉雅植物志》計劃出版的50卷80冊全部完成。

一株小草改變世界

雜交水稻的成功，最關(guān)鍵的是研究人員在海南發(fā)現(xiàn)的幾株天然雄性不育的野生稻。

科學(xué)家屠呦呦也是從一株不起眼的小草中提取青蒿素，挽救了世界千百萬生命。

泛喜馬拉雅地區(qū)就是一座植物資源寶庫，這里生長著兩萬多種植物，它們中的每一種都可能在將來的某一天改變我們的世界。

王強說：“泛喜馬拉雅地區(qū)地理環(huán)境獨特，是世界生物多樣性的熱點地區(qū)，它擁有保護國際（CI）評估的全球35個生物多樣性熱點中的3個，但這里又是環(huán)境和生物多樣性非常脆弱的地區(qū)，大地震頻發(fā)，泥石流兇猛，刀耕火種等破壞生態(tài)環(huán)境的原始勞作方式還較常見，其生態(tài)環(huán)境保護和生物多樣性保護亟待加強?！?/p>

“一個物種可以改變一個國家的命運，一個基因可以改變一個民族的未來。泛喜馬拉雅植物多樣性研究是植物分類學(xué)領(lǐng)域最重要的課題之一，已有成果初步揭開了地球之巔的植物多樣性面紗。所以，我們必須全面了解泛喜馬拉雅植物多樣性的組成和現(xiàn)狀，并進(jìn)行最好的保護，不能等到失去之后才認(rèn)識它們?！?/p>

最后，王強呼吁大家：“為了保護和利用植物資源，植物分類學(xué)家們一直在努力，但還需要全社會的支持，尤其是小朋友，我們祖國的未來，希望你們親近大自然，感受生命之美，與植物小精靈和諧共處，從愛護我們身邊的一草一木開始。”

泛喜馬拉雅植物知識問答

1.相比于其他自然地理單元，泛喜馬拉雅地區(qū)有何獨特之處？

大約6000萬年前，斷裂自岡瓦納古陸的印度板塊與歐亞板塊相撞，造就了泛喜馬拉雅地區(qū)。它地處溫帶、亞熱帶和熱帶氣候交匯處，植物多樣性極其豐富。經(jīng)初步統(tǒng)計，分布在泛喜馬拉雅地區(qū)的維管植物物種數(shù)有近2萬種，是歐洲維管植物物種數(shù)的2倍，北美洲的1.5倍。如果以每萬平方千米的物種數(shù)來計算植物物種密度，那么泛喜馬拉雅地區(qū)的植物物種密度是118，相當(dāng)于中國平均物種密度的4倍，歐洲物種密度的12倍，北美洲的15倍。

2.《泛喜馬拉雅植物志》與現(xiàn)有的植物志有何不同？

《泛喜馬拉雅植物志》除一般植物志內(nèi)容外，還包括標(biāo)本引證、分布地圖、模式標(biāo)本考證和分類學(xué)討論等。研究人員要應(yīng)用分子系統(tǒng)學(xué)、系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)等研究方法和數(shù)據(jù)，居群生物學(xué)的理念和方法，以及統(tǒng)計分析方法，做出最精確的描述。

3. 泛喜馬拉雅地區(qū)的植物為何能夠適應(yīng)該地區(qū)的惡劣環(huán)境？

為了適應(yīng)生存環(huán)境，在“物競天擇，適者生存”的自然法則下，植物長成了千奇百怪的樣子。比如，在泛喜馬拉雅地區(qū)生長著一種名為苞葉雪蓮的植物，為了適應(yīng)高原環(huán)境，苞葉雪蓮的最上部葉子演化成了苞葉，這些苞葉如同一座“小溫室”，為其內(nèi)部的花和果保暖。

“雪兔子”的保暖方式也很特別，它們的葉片和頭狀花序上總是生長著極為稠密的白色絨毛和棉毛，就像蓋上了一層厚厚的羽絨被。