珍稀瀕危蘭科植物移植保育研究進展

王喜龍 朱榮杰 土艷麗

摘要 以蘭科植物為例，從移植的定義出發，運用部分文獻結果，分析和總結了移植的方法和步驟，以及未來移植中需要注意的要點等，為今后珍稀瀕危植物的移植和保護提供指導和借鑒。

關鍵詞 移植；回歸；輔助移植；珍稀瀕危植物；蘭科植物

中圖分類號 S682.31 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）20-0014-03

Abstract Taking Orchidaceae as an example， starting from the definition of transplantation， using some of the literature results， we analyzed and summarized the methods and steps for transplantation， as well as the points to note in the future transplantation， and provided guidance and reference for the transplantation and protection of rare and endangered plants in the future.

Key words Translocation；Reintroduction；Assisted colonization；Rare and endangered plants；Orchidaceae

越來越多的植物受人類活動和氣候變化的影響而趨于瀕臨滅絕的危險，有研究表明，現在的物種滅絕速度是每年4～40個，而未來可能將達到400～4 000個[1]。未來氣候和土地利用變化將可能更多地影響到物種的繁殖和生存[2-3]。目前珍稀瀕危植物的保護主要有就地保護和遷地保護2種常見的方式，其中就地保護是最為重要的保護形式，包括建立自然保護區、森林公園等，目的是有效保護物種的遺傳多樣性和維持健康的生態系統[4]。而遷地保護主要是收集、保護、開發和利用多樣性的植物，該方案是對就地保護的補充，包括一些植物園、種子庫和組織培養收藏等，是重建和恢復野外種群重要的種質資源和遺傳基因庫。而物種回歸和輔助移植都是持續較長的生態恢復工作，是連接遷地保護與就地保護的一座橋梁，是遷地保護所收集的種子等繁殖材料的最終歸宿[5]。筆者以蘭科植物為例，從移植的定義出發，總結了移植的方法和步驟，為珍稀瀕危植物的移植和保護提供指導和借鑒。

1 移植的定義

移植（translocation）被認為是瀕危植物最為有效的保護措施之一，就是將物種從一個地方移動到另外一個地方，是突破間斷散布障礙的一種保護措施[6-9]。以保護為目的移植有3個方面的內容：①把物種引入到原分布區，該物種已在該地滅絕或即將滅絕，對原分布地依賴度高，主要指單個物種的移植（reintroduction），譯為物種回歸；②由于人類活動等的影響將受物種移植到原分布區域之外，對原分布地依賴度低（assisted colonization/managed relocation/assisted migration），譯為物種輔助移植；③將物種引入到已存在的分布區域，對原分布地依賴度中等，主要指單個物種移植（augmentation/reinforcement/supplementation），譯為種群擴增。以下主要以移植中的物種回歸和輔助移植研究最新進展進行介紹。

2 蘭科移植研究進展

2.1 蘭科回歸

物種回歸是珍稀瀕危植物就地保護的一種重要的輔助方法，現已成為拯救和保護珍稀瀕危物種的重要手段，目的就是將植物繁殖體引入到自然或人工生態區域或在已經滅絕或即將滅絕物種的原分布區建立新的種群，增強和擴大現存種群[10-11]。珍稀瀕危植物的回歸，尤其是蘭科植物更是受到很多保護生物學家關注。在美國佛羅里達州科學家對短唇綬草（Spiranthes brevilabris Lindl.）進行了野外回歸試驗嘗試并取得初步成功，成為美國第一個通過回歸手段成功恢復種群的蘭科植物[12]。對于蘭科植物，影響輔助移植成活的關鍵因素是土壤水分含量、極端氣候所引發的土壤侵蝕、氣候變化對花期的影響、蘭花與菌根關系[13]。對地生蘭的回歸試驗，在生長季節將共生苗移植到野外能夠提高成活率[14]。我國的科研人員也陸續開展了一些蘭科植物的回歸試驗并取得了一些進展，中國蘭科植物種質資源保護中心研究團隊，將我國一級保護瀕危蘭科植物杏黃兜蘭（Paphiopedium armeniacum S.C.Chen & F.Y.Liu）首次成功回歸自然，并探索了蘭科植物瀕危物種保護的有效方法[15]。2012年，中國科學院西雙版納熱帶植物園也開展了附生蘭科植物鉆喙蘭[Rhynchostylis retusa （L.） Bl.]和硬葉蘭（Cymbidium mannii H.G.Reichenbach）的回歸試驗，對附生蘭科植物的回歸方法和技術有了較好的認識，在定植方法、回歸地點選擇、回歸幼苗大小、時間以及后續的管理等積累了經驗，為以后開展不同種類的回歸奠定了基礎[16]。

2.2 蘭科輔助移植 輔助移植是最近幾年提出的新的保護概念，是珍稀瀕危植物遷地保護的一種重要的輔助方法，主要是指將一些受人類活動的影響的珍稀瀕危物種移植到它們的原生境之外進行保護，以適應未來氣候變化，減緩全球氣候變化所導致的生物多樣性喪失，從而達到對珍稀瀕危物種的保護目的。因此，通過輔助移植方法對這類物種開展保護和研究，能夠在一定程度上減緩人類活動和氣候變化對它們的影響。

輔助移植和回歸有所不同，回歸對于原生境的依賴程度高，并且以單個物種為中心。而輔助移植對原生境依賴程度低，主要是以生態系統為研究點，主要強調人類活動對生境的影響。在國內蘭科植物保護實踐中，輔助移植在廣西雅長蘭科植物保護區成功進行了應用，為了避免因修建水庫而面臨眾多蘭科植物遭受水淹的危險，科研人員對16屬29種蘭花約1 000株個體進行了輔助移植，其原生境的海拔為250～400 m，移植地距原生境約30 km，海拔約為1 000 m的森林地帶，經過持續5年的監測，這些被移植的蘭科植物克服了寒冷和干旱等極端天氣，很多個體已經正常開花，輔助移植試驗初步取得成功[9]。這些寶貴的試驗研究對今后珍稀瀕危植物的研究和保護有借鑒和指導意義。

3 蘭科植物移植的方法和步驟

3.1 對移植物種的評估

在移植工作開始之前一定要對被移植物種進行評估，需要了解該物種種子擴散機制。以蘭科植物為例，它們的種子非常細小，每個蒴果中的種子少則幾千粒，多則上百萬粒，主要通過風的作用進行傳播。生長所需的非生物因子，如原生境的降水、溫度、土壤類型、坡向、坡度、植被覆蓋度、郁閉度、海拔等；同時也要考慮到一些生物因子，如共生關系、寄生關系、土壤微生物、共生真菌關系，尤其是蘭科植物和共生真菌的關系密切，共生真菌為蘭科植物種子萌發提供營養，甚至在蘭科植物整個生活史中也離不開共生菌根真菌。此外也要對繁殖生態學深入了解，如被移植對象是通過風媒、蟲媒還是其他的傳粉者為它傳粉，尤其是一些蘭科植物在長期的進化過程中，形成了獨特的具有單一傳粉者為它傳粉，回歸實施者通過了解它的傳粉特性能夠為植物尋找適宜的移植地點。

3.2 移植材料的選擇

繁殖體的選擇可以是種子、枝條、幼苗（通過組培、種子萌發等），需根據不同物種生物學特性及種群大小等來綜合考慮。但也有一些報道稱使用種苗比種子成活率高，因為利用種子作為移植材料有很多缺點，如種子發芽率低；發芽后在野外生長慢；種子在發芽階段是種子生活史中最為脆弱的階段[17]。

對種子的采集要考慮到以下因素，成年母株個體數量、采集不同生境梯度的種子、每日采集量、種子成熟時間、信息記錄（采集物種名稱、采集人、采集地點、物種所有者、采集許可和使用范圍等）、群落的優勢種和其他一些伴生物種以及種群大小等相關的詳細信息[17]。對采集放入種子進行干燥等處理后，儲存在種子庫中，以備回歸使用。對于蘭科植物，通常利用種子的非共生萌發和共生萌發技術進行擴繁，將獲得的幼苗移植到溫室進行煉苗，期間進行常規管理，如病蟲害控制、澆水、施肥、換盆等。為防止回歸材料所攜帶的病蟲害傳播到移植地帶，在回歸之前一定要進行檢疫[14]。

3.3 移植地點的選擇

確定適宜的生境對于建立新種群和維持原有種群是非常關鍵的一步。在空間和時間的尺度，有很多的因子能夠影響到植物在適宜的生境成功建立和維持種群。在地理尺度下，植物的分布與自身的生理和一些非生物因子有較強的相關關系；而在種群和斑塊尺度，小尺度的非生物因子對于斑塊上物種的分布有很重要的作用，進而影響到植物的繁殖和種群維持。一些生物因子之間相互關系，如競爭、共生和食草動物的取食也會明顯限制物種的生存和維持[18]。所以在移植項目中還要考慮到人為因素對移植地點的干擾，選擇國家或地方的保護區或私人保護地等較為安全，能夠將干擾的風險降到最低。此外還需要記錄原生境的土壤類型、海拔、地形特征、水文條件。在移植時首選曾經存在過該物種的生境，這樣更加有利于植物成活和生長。如果不滿足就要尋找相似或相近的移植地點進行輔助移植。

3.4 移植后的管理

移植后的管理和維護也是確保回歸和移植后成功的重要措施[6]。在有保護的地點移植物種的成活率比未保護的高，將管理納入到移植試驗設計中能夠提高移植物種的成活率[19]。最好有專人定期進行管理和維護，記錄植物生長指標等信息，包括澆水、施肥、除草、病蟲害防治、移植地點的保護等。此外，應對移植項目進展和成果及時總結發表，也可通過報紙、電視等媒體適當地進行宣傳報道，讓公眾也了解移植項目的整個過程，起到宣傳教育作用。

3.5 移植后進行長期監測

很多的移植項目僅進行了幾個月甚至幾年的時間，后續沒有持續進行觀測和深入的研究，回歸后的物種可能在短時間內生長較好且成活率較高，但新建立的種群可能會隨著生境改變、人類活動等因素使得移植失敗。所以很有必要對回歸和移植的種群進行長期監測，以便掌握種群及個體生活狀態、存活率、物候、種群結構、生境特征等，如果發現問題就需要及時分析并合理調整，降低風險，為以后的移植試驗提供依據。

4 展望

在開展瀕危植物移植實踐時，為了更好地促進上述方法的應用和推廣，建議在開展回歸和輔助移植時應考慮以下問題：①一定要獲準法律和政策的許可，以免盲目地野外釋放可能對當地生態環境產生潛在的入侵風險；②需要深入了解該物種的生物學特性，尤其了解種子的散布方式。分析現存種群減少的原因，到底是由于人為的過度采集和環境的破壞還是物種本身的生物學特性造成的繁殖障礙，以便采取合理的繁育方式，獲得更多的種子等繁殖材料。③合理確定移植材料的類型。如果采用種子進行繁育，最好來自多源種群和合理的采集比例，保證居群的遺傳多樣性。④評估移植地點的生物和非生物因子。與原生境進行比較，確定相似或相近的釋放地點。⑤總結、完善和改進現有的移植方法。尤其是針對不同的物種采取適合的方法，這樣將有利于提高移植的成功率，并且在移植前一定要將進行移植的繁殖材料送到相關部門進行檢疫，防止一些雜草和病蟲害等被攜帶到移植地，對當地的生態安全產生影響。⑥合理設定移植成功的標準。一般至少在移植后能夠成活并能夠開花、結果、完成種子散布等一個完整的生命周期。⑦移植后的管理和監測。移植后需要對每一個移植的材料進行掛牌，并標有詳細的信息，包括時間、地點、名稱等，最好在移植后1年內進行澆水、除草等常規管理，提高成活率。移植后需要定期和長期持續進行監測，由專人進行管理并做好相關監測記錄。⑧利用媒體對移植項目加強宣傳報道，提高公眾對珍稀瀕危物種的保護意識。⑨加強和完善相關法律體系。為了加強對野生植物回歸引種的管理和指導，由深圳市中國科學院仙湖植物園負責起草的《植物回歸引種規范》已由國家林業局發布，這將對規范我國珍稀瀕危植物回歸引種起到推動作用[20]。其次，亟待健全和完善野生植物資源保護的法律法規，通過修訂《野生植物保護條例》，使其更具有可操作性，并促其上升為法律。制定地方野生植物資源保護的行政法規和保護名錄，健全法律體系。同時，嚴格執法，堅決打擊違法盜伐、銷售等行為。

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