神農架國家植物園建設的優勢、特色與功能定位探討

趙千里　向松竹　任澤梅　胡茜茜　周志翔

摘 要： 神農架是中國生物多樣性中心之一。神農架林區擬依托珍稀植物保護園和瀕危野生植物擴繁和遷地保護中心，作為華中國家植物園的組成部分打造國家植物園。從神農架生態環境、植物資源、保護基礎及其可持續發展能力上分析了其國家植物園建設的優勢，闡述了神農架植被垂直帶譜、珍稀與特有植物、植物利用與保護文化及區域發展戰略特色，并探討了該植物園的基本功能與綜合功能定位，以期為神農架國家植物園的規劃建設提供參考，助力華中國家植物園建設。

關鍵詞： 神農架；國家植物園；生物多樣性；優勢與特色；功能定位

中圖分類號：Q94-339 文獻標識碼：C 文章編號：1004-3020（2023）02-0067-05

Discussion on the Advantages， Features and Functions of the

Construction of Shennongjia National Botanical Garden

Zhao Qianli（1） Xiang Songzhu（1） Ren zemei（1） Hu Qianqian（1） Zhou Zhixiang（1，2）

（1.Shennongjia Academy of Forestry Shennongjia 442400;

2. College of Horticulture and Forestry Sciences， Huazhong Agricultural University Wuhan 430070）

Abstract： Shennongjia is one of Chinas biodiversity centers. It is planned to build a National Botanical Garden as a part of the Central China National Botanical Garden by relying on the Rare Plant Protection Garden and the Endangered Wild Plant Expansion and ex situ Protection Center in Shennongjia Forestry District. In this paper， the advantages of Shennongjias national botanical garden construction are analyzed in terms of its ecological environment， plant resources， protection foundation and sustainable development ability. The vertical vegetation belt spectrum， rare and endemic plants， plant utilization and protection culture and regional development strategy characteristics of Shennongjia are expounded， the basic and comprehensive functional orientation of the botanical garden are also discussed. It is expected to provide reference for the planning and construction of Shennongjia National Botanical Garden and help the construction of Central China National Botanical Garden.

Key words： Shennongjia; National Botanical Garden; biological diversity; advantage and characteristic; Functional localization

生物多樣性是人類賴以生存和持續發展基礎，植物是全球生物多樣性和生態系統的核心組成部分，植物遺傳資源是關系國家生態安全的核心戰略資源。隨著人類社會的發展，在生境破壞、自身繁殖障礙等內外部因素的影響下，許多野生植物的生存已受到嚴重威脅，甚至瀕臨滅絕[1]。全球約21%的維管束植物受到生存威脅[2]，其中中國35 784種野生高等植物的受威脅比例達15%～20%[3]。植物園是指擁有活植物收集區，并對收集區內的植物進行記錄管理，使之可用于科學研究、保護、展示和教育的機構[4]。以遷地保護為手段的植物園體系是生物多樣性保護的重要載體[5]，全球2 119個植物園共保育了約占全球總數的30%的植物物種，并保護了超過40%的受威脅植物[6]。

自2021年我國啟動了國家植物園體系建設以來，國務院已批復設立北京國家植物園和華南國家植物園[7，8]。湖北省政府也向國家林業和草原局提出申請，依托中國科學院武漢植物園等相關單位在武漢建設華中國家植物園。華中地區生物資源種類豐富，區域內的“川東—鄂西”是全球植物多樣性熱點地區之一，也是我國種子植物特有屬三大分布中心之一。神農架地處鄂西北地區、大巴山脈的東端，是全球14個具有國際意義的生物多樣性保護與研究關鍵地區之一[9]。2022年7月神農架林區政府與中科院武漢植物園簽訂了戰略合作協議，依托珍稀植物保護園和瀕危野生植物擴繁和遷地保護中心建設，著力打造國家植物園，努力將神農架建成全國生物多樣性保護和生態文明高地。本研究擬重點分析神農架國家植物園建設的優勢與特色，并探討該植物園的主要功能，以期為神農架國家植物園的規劃建設提供參考，助力華中國家植物園的規劃建設。

1 優勢與特色

1.1 神農架具有完整的植被垂直帶譜和生物資源優勢

神農架地處亞熱帶向北溫帶過渡的氣候區，海拔從398～3 106.2 m，獨特的地貌造就了神農架豐富而立體的小氣候。在較小的水平距離內神農架濃縮了亞熱帶、暖溫帶、溫帶和寒溫帶的生態系統特征，擁有11種植被類型和6個梯度完整的垂直自然帶譜，保存有全球北緯31度帶最為完整的北亞熱帶森林植被與山地植被垂直帶譜，被譽為北半球同緯度上的“綠色奇跡”，森林覆蓋率達91.6%，也是研究全球氣候變化下山地生態系統垂直分異規律及其生態學過程的杰出范例。

生物資源具有古老性、多樣性、珍稀性和特色性，林區有維管植物268科1 199屬3 767種[10]，其中珍稀瀕危保護植物52科111屬155種[21]，中國特有科2個、特有屬54個，神農架特有屬1個、特有植物34種。神農架絕大多數植物具有利用或潛在的利用價值，其中藥用植物195科816屬1 886種[11]，中藥資源總種類占全國中藥資源的1/6以上，占全省中藥資源的2/3以上。現有古樹名木637 271株，隸屬36科62屬88種，是真正的“綠色資源庫”和“中草藥王國”。

植物園建設應綜合考慮物種、生物環境及其非生物環境[12]，國家植物園則代表著一個國家植物資源最豐富、植物分帶最清晰、立體生態系統最完整、功能區劃最完備的植物園。中共中央辦公廳和國務院辦公廳印發的《關于進一步加強生物多樣性保護的意見》強調，植物園要填補重要區域和重要物種保護空缺，完善生物資源遷地保存繁育體系。神農架地理條件獨特多元、生態和資源條件豐富多樣，是華中地區的典型代表，植被垂直帶譜和生物資源是建設好植物園的顯著優勢。

1.2 神農架地區發展戰略與國家植物園建設需求相契合

神農架林區發展至今，實現了從粗放開發到綠色發展、從木頭經濟向生態旅游經濟的轉變，確保了綠水青山常在、生態優勢永續。近年來神農架林區在加強日常巡護監測、科研監測、實施生態修復工程、加強自然教育與宣傳等方面取得了顯著成效。尤其是神農架國家公園管理局成立以來對生物多樣性展開整體和系統保護。2018年5月1日湖北省人大常委會正式頒布實施《神農架國家公園保護條例》，為生物多樣性保護提供了法律依據。

目前神農架林區正按湖北省委、省政府“彰顯生態保護與綠色發展價值，建設世界著名生態旅游目的地”的要求，加快融入湖北省“一主引領、兩翼驅動、全域協同”的區域發展布局，堅持生態優先、綠色發展理念，依托“好山好水好文化”，堅定不移地舉保護旗、打生態牌、念旅游經、走綠色路，積極推進國家公園、世界著名生態旅游目的地、全國生態文明示范區和國家森林自然公園建設，打造全國生態文明教育基地、國家森林康養基地，著力構建以生態保護體系、綠色產業體系為核心的神農架高水平保護和高質量發展的新發展格局。2021年6月，神農架國家公園管理局成為生物多樣性保護國家創新聯盟首批成員單位，并當選為創新聯盟第一屆理事會理事。神農架正走在綠色發展、生物多樣性保護的道路上，其地區發展戰略與國家植物園建設需求相契合。

1.3 神農架具有深厚植物文化底蘊和植物園可持續發展能力

神農架的演化發展既是大自然的恩賜，也是人類與大自然和諧相處的杰作。從神農氏架木采藥、醫民教耕，將中華文明從漁獵時代向農耕時代推進，到七十二“七”和“神農四寶”等故事，無不闡釋著神農架深厚的植物情結和文化底蘊，因此在神農架建立一個植物園能夠更好地傳承植物文化。

國家植物園不只是植物收集與保護、科學研究的機構，更具有科普教育、文化休閑的作用[13]，其科普教育和生態旅游功能就是植物園的自養能力的體現。多年來神農架堅持發展人與自然和諧共生的生態旅游模式，在受疫情影響的2021年度仍接待游客1 785萬人次，實現旅游經濟收入66.8億元，是當之無愧的“中國十大生態旅游目的地”。因此植物園的植物文化屬性和生態旅游的有機融合，必然會激活神農架植物園與旅游業的自養和互養能力。

1.4 神農架植物園規劃建設的支撐力度迅速提升

國家植物園代表一個國家植物多樣性保護、研究和利用的最高水平，良好的科技、基建條件是其建設的關鍵因素。神農架林區黨委政府高度重視高水平保護人才儲備和科學技術研究。全區各類人才總量達9 608人，其中專業技術人才4 000人，高級職稱132人，中級職稱1 423人。2021年又出臺了《推進科技創新驅動發展實施意見》和《神農架林區“十四五”人才發展專項規劃（2021～2025年）》等文件。林區2021年的科學技術支出為8 310萬元，占年度地方性公共預算支出的3.98%。重點打造神農架國家公園科學研究院、林業科學研究院、農林產業研究院和中醫藥產業研究院等科研平臺。此外，神農架發揮生物多樣性和動植物資源富集優勢，廣泛與國內外知名高校和科研機構合作，與中國科學院、武漢大學、華中農業大學、武漢植物園和英國邱園等50余所國內外高校和科研單位建立了良好的合作關系，也為植物園的規劃建設提供了有力的科技支撐。

神農架基礎配套設施快速改善。2021年神農架林區生產總值比2016年增長51.5%，其中重點生態功能區轉移支付收入約1.1億元。近年來神農架大力加強交通、信息、市政等基礎設施建設，其中2021年交通運輸支出就有1.45億元。目前已初步形成立體化的交通系統，航班直通武漢、廣州等地，保神高速、鄭萬高鐵正式通車，房五高速項目納入國家高速公路網規劃，雖處深山但也可在2小時左右到達廣州、武漢等地。此外，神農架已實現鄉鎮5G網絡全覆蓋，行政村光纖通達率100%。神農架林區可以在經濟、交通和通訊等方面，為華中國家植物園神農架分園的建設提供必要的配套設施條件。

2 功能定位

2.1 神農架國家植物園的基本功能

植物園的功能已從早期多以收集藥用植物為主，或為大學教學提供植物材料，轉變為具備生物多樣性保護等功能的綜合化園區[7]。神農架國家植物園應履行生物多樣性保護的國家任務和職能，最基本最重要的功能是植物多樣性保護，包括開展多層面、多形式的科普教育與環境保護教育等，以實現植物多樣性保護的目標。

隨著社會的發展，氣候變化、生境退化、人為干擾等潛在因素正威脅著神農架及周邊地區的植物多樣性。研究表明在1995～2015年期間，神農架林區人類活動強度的加大，對林區生境質量產生了劇烈的擾動[14]。神農架瀕危特有的珙桐Davidia involucrata、廟臺槭Acer miaotaiense、洪平杏Prunus hongpingensis等物種的自然繁殖能力存在不足，自然條件下繁殖率極低，再加上自然災害、旅游業發展等人為干擾因素的疊加，勢必會對其植物多樣性帶來較大的影響[15]。此外還有學者認為神農架東北部、南部及西南部的重度脆弱地區生態環境持續惡化，極度脆弱風險逐步顯現[16]。這些潛在的威脅提示我們有必要通過一定手段來緩解外界環境變化對植物生物多樣性的影響。

植物多樣性保護包括綜合運用多種手段開展就地保護的監測管理與研究，對珍稀瀕危植物開展遷地保護、回歸和野外種群重建。神農架林區是世界生物活化石聚集地和古老、珍稀、特有物種避難所[17]。神農架國家公園是以原地保護為主要手段、以川金絲猴Rhinopithecus roxellanae和冷杉Abies fabri、珙桐為代表的珍稀瀕危特有物種及其關鍵棲息地等核心資源保護為目的，保護瀕危的、脆弱的生態系統，而設立的國家層面的生物多樣性保護機構[8]。以就地保護為主的神農架國家公園的建立，一方面會在珍稀、瀕危和特有性植物的永續性、可持續性保護上起到決定性的作用；另一方面林木結構、植物多樣性保護等方面的研究，也會極大地改善國家公園旗艦物種川金絲猴的食源和棲息環境[18]，此外還有利于監測野生植物物種動態、開展調查研究、發現新種等[7]，因此以就地保護為主要手段的神農架植物園建設必將為神農架國家公園生物多樣性保護提供重要的支撐。

從國際國內植物園對植物多樣性的保護成果來看，以收集、研究、展示、利用植物為宗旨的植物園，能夠從設備設施、科學技術、源頭管理上有效解決環境對生物多樣性的威脅。截至2021年12月31日，全球有植物園和樹木園3 736個，其中占全球已知高等植物總數1/3的約11萬多種植物得到了保護，共收集保存了約41%的已知瀕危植物物種，其中有些物種已經野外滅絕[10]。中國已建野生植物種質資源保護和培育基地400多處，其中植物園和樹木園近200個，初步形成了植物遷地保護網絡，共保藏種質資源105萬份以上，遷地保護了中國植物區系植物物種的60%[2，5]，可見植物園在植物多樣性保護上發揮了積極作用。有針對性地將那些受到威脅的稀有、特有植物的種子采集后進行人工繁殖，并在物種瀕危機制、繁殖策略和方法、野外回歸的理論和技術等方面開展研究[5]。同時植物園內設的標本館、種質資源保存機構，全面展示豐富的植物資源，可向公眾傳播生物多樣性保護的思想，增強公眾保護生物多樣性的意識，并開展科普教育，提高國民素質[24]。

2.2 神農架國家植物園的綜合功能

植物園建設應與科學研究、知識傳播、生態游憩和資源開發利用間的緊密合作，以惠益公眾、服務社會為發展方向[2，4]。根據神農架植物園的自身特點與區位要求，還應具備生態環境調節、資源植物開發與可持續利用、生態旅游觀光與植物文化傳播等多種功能。

神農架擁有被稱為“地球之肺”的亞熱帶森林生態系統和被稱為“地球之腎”的泥炭蘚濕地生態系統，是長江和漢水的分水嶺，三峽庫區、丹江口水庫的水源涵養地和重要生態屏障，有“華中水塔”的美譽，被劃定為國家重點生態功能區。神農架國家植物園的建設可提升區域生態環境調節功能，有利于守護“華中水塔”，筑牢生態屏障。

植物資源除了為人類提供生存保障和生態系統調節服務外，還是我國戰略儲備的重要組成部分和可持續利用的源頭資源，在農業、醫藥、工業原材料、環境建設等領域發揮著重要的作用[2，20]。國家植物園作為“物種基因庫”和珍稀瀕危植物的“諾亞方舟”，重點開展珍稀、特有植物的種子采集、繁殖、栽植等種質資源保護與研究，可為植物資源開發、野生動物保護和生態修復提供充足的后備材料。

神農架以原始森林風光為背景，山峰林立、云霧繚繞、林木蔥郁，是一個集奇樹、奇花、奇洞、奇峰于一體的原始生態旅游區，景區負氧離子含量極高。多年來神農架堅持人與自然和諧共生的生態旅游發展模式，形成1個5A、3個4A、2個3A的景區體系。近年來神農架先后榮獲“中國十大生態旅游目的地”“國家綠色旅游示范基地”等稱號，成為全省首個國際慢城、國家全域旅游示范區。神農架國家植物園的建設將有效提升“研學”等形式的植物文化科普教育旅游產品[16]，促進植物文化與生態旅游相結合旅游業發展。

3 結語

國家植物園體系是由若干國家植物園和區域性綜合植物園組成的、覆蓋全國主要氣候帶與生態系統類型的遷地保護研究網絡和生態文明教育基地， 支撐國家的生態文明發展[7]。神農架生態環境復雜多樣、植物資源富集，是全球14個具有國際意義的生物多樣性保護與研究關鍵地區之一[9]，具有生物多樣性保護基礎及可持續發展能力等優勢；且該區域完整的植被垂直帶譜性、豐富性的國家珍稀與特有植物、獨特性的植物利用與保護文化和以保護為特征的區域發展戰略特色明顯。該植物園的建設既能達到國家植物園植物多樣性保護與科普、環境保護教育等的基本功能要求，又能滿足該區域生態環境調節、資源植物開發與可持續利用、生態旅游觀光與植物文化傳播等多種功能。因此，作為華中國家植物園的重要組成部分，神農架國家植物園建設是可行的、也是必要的，符合我國國家植物園體系建設的總體布局與功能要求[7，8]。

參 考 文 獻

[1]Ascenso F， Fahrig L， Clevenger AP， et al. Environmental challenges for the Belt and Road Initiative［J］. Nature Sustainability， 2018， 1（5）： 206.

[2]周桔，楊明，文香英，等.加強植物遷地保護，促進植物資源保護和利用[J].中國科學院院刊， 2021， 36（4）： 417-424.

[3]覃海寧，趙莉娜.中國高等植物瀕危狀況評估[J]. 生物多樣性， 2017， 25（7）： 689-695.

[4]焦陽，邵云云，廖景平，等. 中國植物園現狀及未來發展策略［J］.中國科學院院刊，2019，34（12）：1351-1357.

[5]黃宏文，張征. 中國植物引種栽培及遷地保護的現狀與展望[J]. 生物多樣性， 2012，20（5）：559-571.（下轉第74頁）

[6]Ross M， Paul S， Samuel B. Ex-situ conservation of plant diversity in the worlds botanic gardens. Nature Plants， 2017， 3（10）： 795-802.

[7]陳進.關于我國國家植物園體系建設的一點思考[J]. 生物多樣性， 2022， 30（1）： 29-32.

[8]黃國勤.國家公園的內涵與基本特征[J]. 生態科學，2021，40（3）：253-258.

[9]中國科學院植物研究所.中國科學院神農架生物多樣性定位研究站[J].中國科學院院刊， 2020， 35（9）： 1197-1200.

[10]文香英，陳紅鋒.植物園與野生植物遷地保護[J]. 生物多樣性， 2022， 30（1）： 37-41.

[11]姜治國，王文華，張建兵，等.神農架珍稀瀕危保護植物研究[J]. 湖北農業科學， 2017， 56（19）： 3651-3656.

[12]馬金雙.國家植物園設立為何首選北京？[J].生物多樣性， 2022， 30（1）： 35-36.

[13]樊大勇，高賢明，杜彥君，等. 神農架世界自然遺產地落葉木本植物多樣性及其代表性[J].生物多樣性， 2017， 25（5）： 498-503.

[14]劉霞，胡志剛，杜巍，等.神農架中藥資源保護現狀與可持續利用策略[J]. 世界科學技術-中醫藥現代化， 2014， 16（11）： 2331-2336.

[15]吳浩，徐耀粘，江明喜.神農架國家公園植物多樣性監測與評估研究[J]. 長江流域資源與環境， 2021， 30（6）： 1384-1392.

[16]閻姝伊，鄭曦.植物園科普教育系統規劃設計探析[J]. 中國城市林業， 2018， （3）： 52-56.

[17]李佳霖.神農架，守護“綠色奇跡”[N]. 經濟日報. 2019-8-12. 9.

[18]李武.基于景觀連接度的神農架自然保護區川金絲猴生境評價與保護策略研究[D]. 昆明：云南師范大學， 2016.

[19]王海，尹德濤，林琳.神農架文化旅游資源及其開發策略[J]. 沈陽師范大學學報（社會科學版），2006，30（5）： 90-92.

[20]周婷，陳萬旭，李江風，等.1995—2015年神農架林區人類活動與生境質量的空間關系研究[J]. 生態學報，2021，41（15）：1-12.

[21]曹嘉鑠.神農架地區生態環境演變及其脆弱性研究[D]. 哈爾濱：東北林業大學，2021.

[22]葉梅.中國國家公園叢書華中秘境——神農架[M]. 北京： 中國林業出版社， 2021.

[23]黃宏文. “藝術的外貌、科學的內涵、使命的擔當”——植物園500年來的科研與社會功能變遷（二）：科學的內涵[J]. 生物多樣性，2018，26（3）：304-314.

[24]張文靜. 國家植物園：幾代植物學家的夢想[N]. 中國科學報，2022-01-27.

（編校：鄭京津）

收稿日期：2022-06-22

作者簡介：趙千里（1993～），男，助理工程師，主要從事林業科學研究與技術推廣工作。