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[科普中國(guó)]-我國(guó)最大種質(zhì)庫(kù)搶救珍稀瀕危樹(shù)種

中國(guó)科普博覽
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中國(guó)科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺(tái),深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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在岷江岸邊,有一種植物,雖其貌不揚(yáng),但渾身都是“寶”:木材可以做建筑材料和家具制造,果實(shí)可以入藥和煉油,樹(shù)根可以做香料……然而,它最近幾年卻面臨著滅絕的風(fēng)險(xiǎn),它就是我國(guó)特有的珍貴樹(shù)種、國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物、我國(guó)最大種質(zhì)庫(kù)(中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù))搶救性保存的植物——岷江柏木。

岷江柏木

岷江柏木的形態(tài)特征和生物學(xué)特性

岷江柏木(Cupressus chengiana S. Y. Hu)是我國(guó)特有珍貴樹(shù)種,國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物,被收錄于《中國(guó)植物紅皮書(shū)》,等級(jí)為易危。從生物學(xué)特性上看,岷江柏木是柏科常綠喬木,高達(dá)30米,胸徑可達(dá)1米,樹(shù)冠尖塔形;球果近球形或長(zhǎng)球形,成熟時(shí)紅褐色或褐色,扁圓形或倒卵狀圓形,長(zhǎng)3-4毫米,寬4-5毫米。

岷江柏木為喜陽(yáng)耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)的樹(shù)種,林木生長(zhǎng)緩慢,壽命長(zhǎng),種子含油量較高。此外,岷江柏木根系發(fā)達(dá),具有很強(qiáng)的穿插力,能在土層瘩薄的山坡甚至石灰?guī)r峭壁生長(zhǎng)。

岷江柏木分布范圍(我國(guó)特有樹(shù)種,僅分布于四川岷江流域、大渡河流域及甘肅白龍江流域)

岷江****柏木的用途

岷江柏木生長(zhǎng)在干熱河谷,適應(yīng)性較強(qiáng),極耐干燥瘩薄,具有良好的水土保持和水源涵養(yǎng)作用,是長(zhǎng)江上游地區(qū)水土保持的重要樹(shù)種和高山峽谷地區(qū)、干早河谷地帶荒山造林的先鋒樹(shù)種。

岷江柏木樹(shù)體雄偉,挺拔,樹(shù)姿優(yōu)美,葉色翠綠,是良好的園林觀賞樹(shù)及行道樹(shù)種。

其木材質(zhì)堅(jiān)硬致密,有香氣,為建筑、家具、器具等的優(yōu)良用材,其枝葉可提煉柏木油,樹(shù)根可做香料,球果和枝葉可入藥,具有止血、鎮(zhèn)咳祛痰等功效(高靜等, 2008)。

保護(hù)岷江柏木:處于瀕危階段

岷江柏木的自然種群曾廣泛分布于岷江流域,大渡河流域和白龍江流域,是三條江河流域分布區(qū)內(nèi)的主要樹(shù)種之一,然而由于長(zhǎng)期以來(lái)的過(guò)度砍伐、生境的破壞以及岷江柏木自然更新緩慢的生物學(xué)特性,其自然群落的分布地和分布面積均日益縮小,現(xiàn)存天然林不多,已面臨瀕危的處境,急需采取保護(hù)措施。

破碎的岷江柏木生境

岷江柏木古樹(shù)

特別是近20年,隨著分布區(qū)域梯級(jí)水電站的開(kāi)發(fā)建設(shè),岷江柏木分布區(qū)生境遭受破壞,分布面積縮減,數(shù)量急劇減少甚至瀕臨消失,因此,從物種保護(hù)的角度上研究其遺傳多樣性和種子生物學(xué)特性,探討其瀕危機(jī)制,并開(kāi)展搶救性保存具有重要意義。

大渡河流域已建或規(guī)劃建設(shè)的梯級(jí)電站

過(guò)度砍伐、生境的破壞以及岷江柏木自然更新緩慢的生物學(xué)特性,導(dǎo)致其自然群落的分布地和分布面積均日益縮小,現(xiàn)存天然林不多,已面臨瀕危的處境(牟林春2005;郝冰清2006)

徐海燕采用工分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)各岷江柏木自然居群的遺傳多樣性水平和居群遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示:岷江柏在物種水平上具有較高的遺傳多樣性,而各個(gè)居群的遺傳多樣性水平相對(duì)較低,人為干擾是導(dǎo)致該物種瀕危的主要原因之一(徐海燕,2011)。

岷江柏木****保護(hù)對(duì)策

岷江柏木具有較高的遺傳多樣性,但是自然種群分布區(qū)域狹窄,分布面積小,群體數(shù)量小,種群分化程度高。為防止其遺傳多樣性的降低和喪失,可以通過(guò)就地保護(hù)、增加人工栽培和改善其生境的保護(hù)策略,以保留其豐富的遺傳多樣性特征。在就地保護(hù)時(shí),應(yīng)依據(jù)岷江柏木在四川和甘肅形成的南北兩個(gè)大的遺傳基因型族,分別設(shè)置為兩個(gè)有效保護(hù)單元(徐海燕,2011)。

鑒于岷江柏木生長(zhǎng)環(huán)境特殊,建議加強(qiáng)保護(hù)天然生長(zhǎng)環(huán)境,并采取封山育林、禁牧等措施,保護(hù)好生境,才能更好地保護(hù)其遺傳多樣性。同時(shí),通過(guò)人工引種輔助擴(kuò)大種群時(shí),應(yīng)盡量從各個(gè)自然種群里取樣,以期最大程度覆蓋各種基因型,從而達(dá)到全面保護(hù)遺傳多樣性的目的。在遷地保護(hù)中,種質(zhì)庫(kù)是最經(jīng)濟(jì)有效的長(zhǎng)期保存方式。

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的岷江柏木生境

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的岷江柏木生境

工作人員正在收集岷江柏木種子

保護(hù)岷江柏木,我們?cè)谛袆?dòng)

大渡河雙江口水電站項(xiàng)目工程建設(shè)區(qū)域分布27萬(wàn)余株岷江柏木,為保護(hù)該項(xiàng)目影響區(qū)域分布的岷江柏木遺傳資源,四川大渡河雙江口水電開(kāi)發(fā)有限公司委托四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院、中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所等7家單位編制了《大渡河上游水電開(kāi)發(fā)對(duì)岷江柏木的影響及創(chuàng)新保護(hù)機(jī)制研究》報(bào)告,并根據(jù)專(zhuān)家組意見(jiàn)于2017年1月20日前完成了樞紐工程占用區(qū)域岷江柏木種質(zhì)資源的采集工作。其中,將采集的6個(gè)居群620個(gè)球果備存到中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)。通過(guò)岷江柏木種質(zhì)資源的搶救性收集和保存,有效保護(hù)了該區(qū)域岷江柏木遺傳資源的多樣性,避免了該區(qū)域的岷江柏木因水庫(kù)建設(shè)而滅絕。

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的岷江柏木生境

2017年3月1日,中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)搶救性保存了來(lái)自四川大渡河雙江口水電站庫(kù)區(qū)即將被淹沒(méi)的岷江柏木6個(gè)居群的球果620個(gè)。工作人員通過(guò)X-光檢測(cè)、TZ染色實(shí)驗(yàn)和種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了該批種子的質(zhì)量和活力。結(jié)果顯示,該批種子具有較高的飽滿(mǎn)率和生活力,在最適萌發(fā)條件下,能達(dá)到較高的發(fā)芽率,滿(mǎn)足種子庫(kù)保存的質(zhì)量要求。種質(zhì)庫(kù)已對(duì)這批種子開(kāi)展了干燥低溫處理,達(dá)到安全含水量(4%-7%左右)后分裝密封,放入冷庫(kù)(零下20℃)進(jìn)行長(zhǎng)期保存。種質(zhì)庫(kù)將定期監(jiān)測(cè)該批種子的活力,確保該批種子在冷庫(kù)長(zhǎng)期、安全地保存。

中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)是我國(guó)、也是亞洲最大的野生生物種質(zhì)資源庫(kù),截至2017年底,已保存包括岷江柏木在內(nèi)的我國(guó)重要野生植物種子9837種,74738份。

岷江柏木種質(zhì)材料

岷江柏木種子形態(tài)

種子質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果(X-光檢測(cè)法)

活力檢測(cè)結(jié)果(TZ染色法)

活力檢測(cè)結(jié)果(萌發(fā)實(shí)驗(yàn)法)

工作人員正在開(kāi)展種子入庫(kù)(保存條件為零下20℃)

參考文獻(xiàn):

牟林春. 岷江柏(Cupressus chengiana S. Y. Hu)的細(xì)胞學(xué)及其分子系統(tǒng)學(xué)研究[D]. 四川大學(xué), 2005.

郝冰清. 瀕危植物岷江柏(Cupressus chengiana S. Y. Hu)的保護(hù)遺傳學(xué)研究[D]. 四川大學(xué), 2006.

高靜, 單鳴秋, 丁安偉等. 柏科藥用植物研究進(jìn)展[J]. 中藥材, 2008, 31(11): 1765-1769.

劉鑫, 包維楷. 我國(guó)岷江柏林分類(lèi)及群落特征[J]. 廣西植物, 2011, 31(5): 608-613.

徐海燕. 中國(guó)柏木屬(Cupressus L.)四個(gè)物種的遺傳多樣性研究[D]. 蘭州大學(xué), 2011.

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