百子莲在厦门多地绽放,为盛夏增添清凉与诗意
百子莲在厦门多地绽放,为盛夏增添清凉与诗意
百子莲在厦门多地绽放,为盛夏增添清凉与诗意在门头沟百花山国家级自然保护区,海拔1000米至1200米的(de)(de)高度,相距30公里的山沟和国(héguó)道旁,有野外仅存的两株(zhū)百花山葡萄“姐妹花”。这个物种极为特殊,它是北京(běijīng)市生物多样性调查团队在北京发现的唯一一种国家一级重点保护(zhòngdiǎnbǎohù)野生植物。从2019年它的珍贵身份被国家确认后,北京市开启了对它的重点保护。截至目前,百花山葡萄从野外的2株,扩繁至近500株,且还将朝着5000株的目标去努力。从2到500的突破,背后有着科研团队怎样的艰辛(jiānxīn)付出和波折故事,记者(jìzhě)进行了深入采访。
野外(yěwài)双株被发现间隔32年
野外第一株百花山葡萄(pútáo)被发现,还要追溯到1984年。当年,北京林业大学教授路端正在门头沟区(méntóugōuqū)百花山林场109国(guó)道旁带着学生实习,讲解中他无意发现了就在国道旁立着的一株百花山葡萄野生个体(gètǐ)。这种葡萄具有独特(dútè)的叶片特征,呈掌状深裂或全裂,与其他葡萄种类有着明显的差异。
这是一种多年(duōnián)生的落叶木质(mùzhì)藤本植物。经过多年的调查和研究,1993年,它作为(zuòwéi)新物种(wùzhǒng)被路端正和北京农学院康木生正式发表。由于发现地位于百花山,又是葡萄科属,所以有了“百花山葡萄”这个名字。
此后,植物学家们一直在寻找百花山葡萄(pútáo)更多(duō)的身影,却未果。直到2016年,北京林业大学博士沐先运经过多年野外搜寻,终于在百花山国家级自然保护区的青枣架沟发现(fāxiàn)了第二株野生(yěshēng)百花山葡萄个体。此时距离第一株被发现已经过去了32年。
经测算,野外两株百花山葡萄仅相距30公里,海拔均在1000米至1200米的高度上。有了第二株的发现(fāxiàn),也让第一株百花山葡萄这支“独苗”有了“家人”,同时(tóngshí)证明这一物种尚未灭绝(mièjué)。由于(yóuyú)两株都属于雌株,大家亲切地称它们为百花山葡萄“姐妹花”。
2019年,百花山葡萄被确定为国家一级重点保护野生植物(yěshēngzhíwù),也是北京独有的珍稀植物,被《中国生物多样性红色名录(mínglù)》列为极危物种,是极为重要的种质资源,在遗传(yíchuán)资源保护中具有重要价值。
抢救孱弱的(de)“姐妹花”
野外的生存条件并不那么理想,百花山葡萄(pútáo)的生长状况也让植物学家们很(hěn)揪心。
第一株被发现的百花山(bǎihuāshān)葡萄,就位于109国道旁,人来车往,还有时常经过的野生动物,它(tā)时刻面临着可能被干扰和破坏的风险。“从被发现到2019年这35年时间里,它瘦弱得像一根筷子那般。”百花山管理处科研(kēyán)监测科科长(kēkēzhǎng)赵明腾有点心疼。
2019年,百花山管理处对第(dì)一株(yīzhū)百花山葡萄(pútáo)安装了护栏,在一层铁丝网的保护下,仅一年时间,这株“筷子”就长到了4米高(gāo),枝干也强壮了不少。可有一天,赵明腾去巡查的时候,发现它的主干被人为弄断了。赵明腾说,主干得一直健康往上长才会变硬,也就是木质化,否则它就永远只是(zhǐshì)一棵草,没法变成灌木。
一层铁丝网不行,那就再加强(jiāqiáng)保护。2020年(nián),百花山管理处在第一层铁丝网外又加装了第二层保护网,两层网间隔大约一米,没有人可以再伸入铁丝网内触碰到百花山葡萄。同时,工作人员还(hái)把旁边(pángbiān)遮挡阳光的树杈进行了修剪,让百花山葡萄可以沐浴到更多的阳光。
为了(le)更细致地照顾(zhàogù)好它,2022年,工作人员在现场(xiànchǎng)加装了监测设备,时刻监测水、土、气等数据,他们也会定期过去巡查,帮忙补充水分。
而在青枣(qīngzǎo)架沟被发现的第二株百花山(bǎihuāshān)葡萄,处于深山中,人为(rénwéi)干扰少了很多,但考虑到野生动物可能会破坏其生长(shēngzhǎng),百花山管理处2023年也给其安装了防护围栏,并定期派专人去监测植株的健康状况、病虫害及生长环境变化。
而第二株(dìèrzhū)百花山葡萄还曾经历了一场紧急抢救。
当年(dāngnián)第二株被发现(fāxiàn)的时候,葡萄藤蔓长(zhǎng)1.5米,并带有花序,但几年过后,该植株(zhízhū)越来越矮小,萎缩到只有(zhǐyǒu)20厘米高,仅有10片叶子,长势较弱。“我们发现它根系(gēnxì)浮土的地方,有白色的物质(wùzhì),确定是感染了白纹羽病。”赵明腾说,为了照顾病株,北京农学院的相关专家对其采取了紧急救治,施用抗菌药剂,并改善周边土壤及水分条件。直到去年,植株的病情略有好转,今年已经重新长出了一根枝芽。
科研人员攻克三道(sāndào)难关
一个物种(wùzhǒng),在野外(yěwài)仅存2株,这个数量对物种的存活(cúnhuó)来说是极其(jíqí)危险(wēixiǎn)的。要知道,5000株是自然界物种稳定存活的最低标准,而一个物种的消亡会带来20种,甚至30种物种的消亡。因此,在保护的基础上,科研人员还要想办法繁育百花山葡萄,这对北京来说,已经迫在眉睫。
在市园林绿化局的(de)支持下,为了更好保护国家珍稀濒危(bīnwēi)野生植物,百花山管理处联合(liánhé)北京林业大学、北京农学院、国家植物园,分别做了百花山葡萄繁育试验,并在松山林场管理处组织了回归试验。
2022年最开始的时候,北京农学院的研究人员先尝试在实验室里培育,他们用秋季(qiūjì)落叶到春天发芽之间的“休眠枝条”进行扦插,最终获得了6棵小苗(xiǎomiáo)。但是这种(zhèzhǒng)方法速度太慢,难以完成扩繁任务。“既然这条(zhètiáo)路(lù)走不通,研究人员就换了一条新路,采用组织培养技术进行快速繁殖。”赵明腾说。
研究人员(rényuán)继续攻关,找到了有效的培养基配方。他们从仅有的6棵小苗上剪取嫩芽,放到(fàngdào)培养瓶中处于无菌状态的培养基上,这样每个嫩芽在半个月(yuè)后就能生根,同时长出幼嫩的枝条。等到两个月后,这些枝条就长出了很多(hěnduō)嫩芽,而每一个嫩芽又继续被放在(fàngzài)培养瓶中培养,这样就可以获得大量的百花山葡萄组培苗。
有了组培苗,下一个难关也就出现了,那就是需要让组培苗从培养(péiyǎng)瓶的(de)无菌环境中(zhōng)(zhōng)走出来(chūlái),进入炼苗基质生活。所谓炼苗,就是从无菌环境进入有菌环境,原来在培养瓶中生活的小苗一直处于无菌状态,但到了炼苗基质中,自然环境的空气中已有了大量细菌和真菌。“遗憾的是,刚开始选用的基质配方不能让小苗健康(jiànkāng)生长。马上,研究人员又进行了第二次攻关,这才找到了炼苗基质的有效(yǒuxiào)配方。”赵明腾说,这样一来,小苗就开始健康成长了。
国家植物园繁育出来的百花山(bǎihuāshān)葡萄圃苗之一。顺利通过了炼苗阶段,还有最后的土壤栽培(zāipéi)阶段需要适应。研究(yánjiū)人员先是选用了市场上购买的育苗栽培土,可小苗(xiǎomiáo)的生长又(yòu)(yòu)出现了严重问题(wèntí)。随后,研究人员又试了两种育苗栽培土,效果还是不佳。“到底怎么做才能让(ràng)小苗健康(jiànkāng)生长?”研究人员苦思冥想,“要不试试到百花山葡萄的原生地取土?”在一名研究人员的突发奇想下,奇迹发生,小苗在土壤中又恢复了健康生长。“百花山葡萄这种植物,可以说是比较脆弱的,但我们是幸运的,恰恰是百花山帮助了我们,只有这片土地才能孕育百花山葡萄。”赵明腾感慨万千。
目前,扛过了去年的寒冬,一共有(yǒu)近500株百花山(bǎihuāshān)葡萄在春天长势良好,研究(yánjiū)人员从中挑选出了40株“优秀苗”移栽到了跟第一株野生百花山葡萄生境类似的沟域,剩下的400多株则被移栽到了5个不同海拔的位置(wèizhì),科研人员将继续观察它们的生长情况。“原来20厘米(límǐ)的小苗(xiǎomiáo),现在已经长到40厘米了,翻了一倍。”赵明腾说,看着百花山葡萄长势喜人,他们的努力也更有动力了。
多年来,多个科研团队都在(zài)默默守护着百花山葡萄(pútáo),北京林业大学、国家植物园等单位的(de)科研工作者也在做着相关研究,他们一起朝着5000株的目标在努力。
揭秘百花山葡萄的生命(shēngmìng)“密码”
科研人员用培养瓶扩繁百花山葡萄(pútáo)。当(dāng)百花山葡萄在试验田里重新舒展枝叶时,科研团队又(yòu)将战场转移到了微观世界,开始研究百花山葡萄独特的基因“妆容”。
从286份葡萄(pútáo)材料组成的“基因(jīyīn)大军”中,科研人员像(xiàng)沙里淘金般筛选出了2031个高多态性SNP位点,这些位点就如同基因世界里的 “坐标”,清晰地将百花山(bǎihuāshān)葡萄与欧亚、欧美杂种葡萄分隔开来,证实了它独一无二的 “身份”。
随后,科研人员又开发了KASP标记与指纹图谱,这就像是为百花山葡萄量身定制的 “基因身份证”,为它(tā)在未来的保护(bǎohù)与培育之路上(lùshàng)保驾护航,让这份来自北京深山的生命奇迹,能够在科学的守护下绽放(zhànfàng)光彩。
保护珍稀野生植物的任务(rènwù)刻不容缓,但让其回归自然(huíguīzìrán)与合理利用也(yě)是(shì)亟待解决的关键问题。北京市园林绿化资源保护中心(zhōngxīn)贺毅告诉记者,在保护方面,就地保护是最为直接有效的方式(fāngshì),比如划定珍稀野生植物的核心分布区域,限制人类活动的干扰(gānrǎo),禁止砍伐、开垦、采挖等(děng)行为。而在回归自然方面,则需要(xūyào)先对拟回归的生态环境进行科学评估,确保其具备适宜的生存条件,其中包括土壤质地(tǔrǎngzhìdì)、酸碱度、植被群落结构等。同时,在回归过程中,还需要采用合理的方式,如模拟自然散布模式进行种植,避免过度密集或分散,也要建立长期的监测体系,记录回归植物的生长、开花、结果等动态信息,以便及时调整保护措施。
“至于利用问题,应在保护(bǎohù)优先的前提下,探索可持续(chíxù)利用途径。”贺毅告诉记者,对于具有(jùyǒu)药用价值的珍稀植物,可开展人工种植研究,通过相关技术实现规模化(guīmóhuà)种植,满足市场需求(shìchǎngxūqiú),减少对野生资源的依赖。同时(tóngshí),利用现代生物技术,如提取有效成分进行合成或开发新型药物,这样既保护了野生植物,又能发挥其药用价值。“总而言之,保护珍稀野生植物是一项系统性工程,需要科研、保护、管理等(děng)多部门协同合作,通过深入研究、强化保护、科学回归以及合理利用,才能让(ràng)这些(zhèxiē)珍贵的野生植物在地球上持续繁衍生息,为(wèi)生态平衡和人类福祉贡献力量。”贺毅说,至于百花山葡萄是否具有药用价值或酿酒价值,目前还未确定,需要进一步(jìnyíbù)研究,但观赏价值是毋庸置疑的。
从(cóng)2株到近500株,这个突破来之不易,但距离未来实现回归自然5000株的(de)(de)目标仍然任重道远。保护珍稀野生植物,也需要全社会共同的努力。
来源:北京日报(běijīngrìbào)客户端
在门头沟百花山国家级自然保护区,海拔1000米至1200米的(de)(de)高度,相距30公里的山沟和国(héguó)道旁,有野外仅存的两株(zhū)百花山葡萄“姐妹花”。这个物种极为特殊,它是北京(běijīng)市生物多样性调查团队在北京发现的唯一一种国家一级重点保护(zhòngdiǎnbǎohù)野生植物。从2019年它的珍贵身份被国家确认后,北京市开启了对它的重点保护。截至目前,百花山葡萄从野外的2株,扩繁至近500株,且还将朝着5000株的目标去努力。从2到500的突破,背后有着科研团队怎样的艰辛(jiānxīn)付出和波折故事,记者(jìzhě)进行了深入采访。
野外(yěwài)双株被发现间隔32年
野外第一株百花山葡萄(pútáo)被发现,还要追溯到1984年。当年,北京林业大学教授路端正在门头沟区(méntóugōuqū)百花山林场109国(guó)道旁带着学生实习,讲解中他无意发现了就在国道旁立着的一株百花山葡萄野生个体(gètǐ)。这种葡萄具有独特(dútè)的叶片特征,呈掌状深裂或全裂,与其他葡萄种类有着明显的差异。
这是一种多年(duōnián)生的落叶木质(mùzhì)藤本植物。经过多年的调查和研究,1993年,它作为(zuòwéi)新物种(wùzhǒng)被路端正和北京农学院康木生正式发表。由于发现地位于百花山,又是葡萄科属,所以有了“百花山葡萄”这个名字。
此后,植物学家们一直在寻找百花山葡萄(pútáo)更多(duō)的身影,却未果。直到2016年,北京林业大学博士沐先运经过多年野外搜寻,终于在百花山国家级自然保护区的青枣架沟发现(fāxiàn)了第二株野生(yěshēng)百花山葡萄个体。此时距离第一株被发现已经过去了32年。
经测算,野外两株百花山葡萄仅相距30公里,海拔均在1000米至1200米的高度上。有了第二株的发现(fāxiàn),也让第一株百花山葡萄这支“独苗”有了“家人”,同时(tóngshí)证明这一物种尚未灭绝(mièjué)。由于(yóuyú)两株都属于雌株,大家亲切地称它们为百花山葡萄“姐妹花”。
2019年,百花山葡萄被确定为国家一级重点保护野生植物(yěshēngzhíwù),也是北京独有的珍稀植物,被《中国生物多样性红色名录(mínglù)》列为极危物种,是极为重要的种质资源,在遗传(yíchuán)资源保护中具有重要价值。
抢救孱弱的(de)“姐妹花”
野外的生存条件并不那么理想,百花山葡萄(pútáo)的生长状况也让植物学家们很(hěn)揪心。
第一株被发现的百花山(bǎihuāshān)葡萄,就位于109国道旁,人来车往,还有时常经过的野生动物,它(tā)时刻面临着可能被干扰和破坏的风险。“从被发现到2019年这35年时间里,它瘦弱得像一根筷子那般。”百花山管理处科研(kēyán)监测科科长(kēkēzhǎng)赵明腾有点心疼。
2019年,百花山管理处对第(dì)一株(yīzhū)百花山葡萄(pútáo)安装了护栏,在一层铁丝网的保护下,仅一年时间,这株“筷子”就长到了4米高(gāo),枝干也强壮了不少。可有一天,赵明腾去巡查的时候,发现它的主干被人为弄断了。赵明腾说,主干得一直健康往上长才会变硬,也就是木质化,否则它就永远只是(zhǐshì)一棵草,没法变成灌木。
一层铁丝网不行,那就再加强(jiāqiáng)保护。2020年(nián),百花山管理处在第一层铁丝网外又加装了第二层保护网,两层网间隔大约一米,没有人可以再伸入铁丝网内触碰到百花山葡萄。同时,工作人员还(hái)把旁边(pángbiān)遮挡阳光的树杈进行了修剪,让百花山葡萄可以沐浴到更多的阳光。
为了(le)更细致地照顾(zhàogù)好它,2022年,工作人员在现场(xiànchǎng)加装了监测设备,时刻监测水、土、气等数据,他们也会定期过去巡查,帮忙补充水分。
而在青枣(qīngzǎo)架沟被发现的第二株百花山(bǎihuāshān)葡萄,处于深山中,人为(rénwéi)干扰少了很多,但考虑到野生动物可能会破坏其生长(shēngzhǎng),百花山管理处2023年也给其安装了防护围栏,并定期派专人去监测植株的健康状况、病虫害及生长环境变化。
而第二株(dìèrzhū)百花山葡萄还曾经历了一场紧急抢救。
当年(dāngnián)第二株被发现(fāxiàn)的时候,葡萄藤蔓长(zhǎng)1.5米,并带有花序,但几年过后,该植株(zhízhū)越来越矮小,萎缩到只有(zhǐyǒu)20厘米高,仅有10片叶子,长势较弱。“我们发现它根系(gēnxì)浮土的地方,有白色的物质(wùzhì),确定是感染了白纹羽病。”赵明腾说,为了照顾病株,北京农学院的相关专家对其采取了紧急救治,施用抗菌药剂,并改善周边土壤及水分条件。直到去年,植株的病情略有好转,今年已经重新长出了一根枝芽。
科研人员攻克三道(sāndào)难关
一个物种(wùzhǒng),在野外(yěwài)仅存2株,这个数量对物种的存活(cúnhuó)来说是极其(jíqí)危险(wēixiǎn)的。要知道,5000株是自然界物种稳定存活的最低标准,而一个物种的消亡会带来20种,甚至30种物种的消亡。因此,在保护的基础上,科研人员还要想办法繁育百花山葡萄,这对北京来说,已经迫在眉睫。
在市园林绿化局的(de)支持下,为了更好保护国家珍稀濒危(bīnwēi)野生植物,百花山管理处联合(liánhé)北京林业大学、北京农学院、国家植物园,分别做了百花山葡萄繁育试验,并在松山林场管理处组织了回归试验。
2022年最开始的时候,北京农学院的研究人员先尝试在实验室里培育,他们用秋季(qiūjì)落叶到春天发芽之间的“休眠枝条”进行扦插,最终获得了6棵小苗(xiǎomiáo)。但是这种(zhèzhǒng)方法速度太慢,难以完成扩繁任务。“既然这条(zhètiáo)路(lù)走不通,研究人员就换了一条新路,采用组织培养技术进行快速繁殖。”赵明腾说。
研究人员(rényuán)继续攻关,找到了有效的培养基配方。他们从仅有的6棵小苗上剪取嫩芽,放到(fàngdào)培养瓶中处于无菌状态的培养基上,这样每个嫩芽在半个月(yuè)后就能生根,同时长出幼嫩的枝条。等到两个月后,这些枝条就长出了很多(hěnduō)嫩芽,而每一个嫩芽又继续被放在(fàngzài)培养瓶中培养,这样就可以获得大量的百花山葡萄组培苗。
有了组培苗,下一个难关也就出现了,那就是需要让组培苗从培养(péiyǎng)瓶的(de)无菌环境中(zhōng)(zhōng)走出来(chūlái),进入炼苗基质生活。所谓炼苗,就是从无菌环境进入有菌环境,原来在培养瓶中生活的小苗一直处于无菌状态,但到了炼苗基质中,自然环境的空气中已有了大量细菌和真菌。“遗憾的是,刚开始选用的基质配方不能让小苗健康(jiànkāng)生长。马上,研究人员又进行了第二次攻关,这才找到了炼苗基质的有效(yǒuxiào)配方。”赵明腾说,这样一来,小苗就开始健康成长了。
国家植物园繁育出来的百花山(bǎihuāshān)葡萄圃苗之一。顺利通过了炼苗阶段,还有最后的土壤栽培(zāipéi)阶段需要适应。研究(yánjiū)人员先是选用了市场上购买的育苗栽培土,可小苗(xiǎomiáo)的生长又(yòu)(yòu)出现了严重问题(wèntí)。随后,研究人员又试了两种育苗栽培土,效果还是不佳。“到底怎么做才能让(ràng)小苗健康(jiànkāng)生长?”研究人员苦思冥想,“要不试试到百花山葡萄的原生地取土?”在一名研究人员的突发奇想下,奇迹发生,小苗在土壤中又恢复了健康生长。“百花山葡萄这种植物,可以说是比较脆弱的,但我们是幸运的,恰恰是百花山帮助了我们,只有这片土地才能孕育百花山葡萄。”赵明腾感慨万千。
目前,扛过了去年的寒冬,一共有(yǒu)近500株百花山(bǎihuāshān)葡萄在春天长势良好,研究(yánjiū)人员从中挑选出了40株“优秀苗”移栽到了跟第一株野生百花山葡萄生境类似的沟域,剩下的400多株则被移栽到了5个不同海拔的位置(wèizhì),科研人员将继续观察它们的生长情况。“原来20厘米(límǐ)的小苗(xiǎomiáo),现在已经长到40厘米了,翻了一倍。”赵明腾说,看着百花山葡萄长势喜人,他们的努力也更有动力了。
多年来,多个科研团队都在(zài)默默守护着百花山葡萄(pútáo),北京林业大学、国家植物园等单位的(de)科研工作者也在做着相关研究,他们一起朝着5000株的目标在努力。
揭秘百花山葡萄的生命(shēngmìng)“密码”
科研人员用培养瓶扩繁百花山葡萄(pútáo)。当(dāng)百花山葡萄在试验田里重新舒展枝叶时,科研团队又(yòu)将战场转移到了微观世界,开始研究百花山葡萄独特的基因“妆容”。
从286份葡萄(pútáo)材料组成的“基因(jīyīn)大军”中,科研人员像(xiàng)沙里淘金般筛选出了2031个高多态性SNP位点,这些位点就如同基因世界里的 “坐标”,清晰地将百花山(bǎihuāshān)葡萄与欧亚、欧美杂种葡萄分隔开来,证实了它独一无二的 “身份”。
随后,科研人员又开发了KASP标记与指纹图谱,这就像是为百花山葡萄量身定制的 “基因身份证”,为它(tā)在未来的保护(bǎohù)与培育之路上(lùshàng)保驾护航,让这份来自北京深山的生命奇迹,能够在科学的守护下绽放(zhànfàng)光彩。
保护珍稀野生植物的任务(rènwù)刻不容缓,但让其回归自然(huíguīzìrán)与合理利用也(yě)是(shì)亟待解决的关键问题。北京市园林绿化资源保护中心(zhōngxīn)贺毅告诉记者,在保护方面,就地保护是最为直接有效的方式(fāngshì),比如划定珍稀野生植物的核心分布区域,限制人类活动的干扰(gānrǎo),禁止砍伐、开垦、采挖等(děng)行为。而在回归自然方面,则需要(xūyào)先对拟回归的生态环境进行科学评估,确保其具备适宜的生存条件,其中包括土壤质地(tǔrǎngzhìdì)、酸碱度、植被群落结构等。同时,在回归过程中,还需要采用合理的方式,如模拟自然散布模式进行种植,避免过度密集或分散,也要建立长期的监测体系,记录回归植物的生长、开花、结果等动态信息,以便及时调整保护措施。
“至于利用问题,应在保护(bǎohù)优先的前提下,探索可持续(chíxù)利用途径。”贺毅告诉记者,对于具有(jùyǒu)药用价值的珍稀植物,可开展人工种植研究,通过相关技术实现规模化(guīmóhuà)种植,满足市场需求(shìchǎngxūqiú),减少对野生资源的依赖。同时(tóngshí),利用现代生物技术,如提取有效成分进行合成或开发新型药物,这样既保护了野生植物,又能发挥其药用价值。“总而言之,保护珍稀野生植物是一项系统性工程,需要科研、保护、管理等(děng)多部门协同合作,通过深入研究、强化保护、科学回归以及合理利用,才能让(ràng)这些(zhèxiē)珍贵的野生植物在地球上持续繁衍生息,为(wèi)生态平衡和人类福祉贡献力量。”贺毅说,至于百花山葡萄是否具有药用价值或酿酒价值,目前还未确定,需要进一步(jìnyíbù)研究,但观赏价值是毋庸置疑的。
从(cóng)2株到近500株,这个突破来之不易,但距离未来实现回归自然5000株的(de)(de)目标仍然任重道远。保护珍稀野生植物,也需要全社会共同的努力。
来源:北京日报(běijīngrìbào)客户端





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