植物遷地保護(hù)研究進(jìn)展

基于植物園的研究

植物園?500?余年的發(fā)展史充滿著人類對(duì)自然奧秘、奇特植物的探索，是一部人類探索、利用、改造自然，最終與自然和諧共處的歷史。植物園發(fā)展進(jìn)程中，科學(xué)研究內(nèi)涵始終貫穿其中：16—17?世紀(jì)的植物園主要研究藥用植物并發(fā)掘藥物；18?世紀(jì)植物分類學(xué)的重要進(jìn)展，如臘葉標(biāo)本的制作與標(biāo)本館的創(chuàng)立、雙名命名法的誕生、林奈的分類系統(tǒng)與植物分類學(xué)誕生、植物志的編撰、物種形成與進(jìn)化理論等，均誕生于植物園；18—20?世紀(jì)從植物分類學(xué)逐步拓展至植物學(xué)各分支學(xué)科，進(jìn)一步發(fā)展到當(dāng)今的植物分子生物學(xué)及基因組學(xué)、代謝組學(xué)等均與植物園有關(guān)。21?世紀(jì)以后，植物園的功能又延伸到植物多樣性與環(huán)境保護(hù)、科學(xué)普及、休閑旅游等公共服務(wù)領(lǐng)域。

植物園遷地保護(hù)研究集中在物種的生態(tài)生物學(xué)特性（如受威脅因素、生存潛力、致瀕機(jī)制、維持機(jī)制等）、植物定居的影響因素、遺傳多樣性與適應(yīng)性、全球變化對(duì)遷地保護(hù)的影響和成功回歸的標(biāo)準(zhǔn)（如在采樣上要做到代表性，在物種水平實(shí)現(xiàn)“從種子到種子”，在生態(tài)系統(tǒng)水平則要實(shí)現(xiàn)種間關(guān)系重建）等方面。近些年，對(duì)大部分珍稀瀕危植物的小苗、種子、枝條、組織和?DNA?等的高效保存及繁殖技術(shù)取得長足進(jìn)展，提升了遷地保護(hù)的水平。

遷地保護(hù)要確定優(yōu)先收集類群和采樣策略。新英格蘭野生花卉協(xié)會(huì)開發(fā)了確定優(yōu)先收集類群等級(jí)的系統(tǒng)。Hoban提出當(dāng)植物的野外種群小于?5?個(gè)時(shí)，需要對(duì)每個(gè)種群進(jìn)行采集，每個(gè)種群最少采集?50?個(gè)樣品。Hoban?和?Schlarbaum提出采樣時(shí)要考慮種群大小和結(jié)構(gòu)、種群間遺傳聯(lián)系和傳粉方式，指出了大種群和風(fēng)媒傳粉植物采樣策略應(yīng)與小種群和昆蟲傳粉物種不同。

遷地保護(hù)要了解被保護(hù)植物的遺傳信息。Wei?和Jiang對(duì)全球?3?599?篇有關(guān)遷地保護(hù)的論文進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：遷地保護(hù)種群的遺傳多樣性顯著低于相應(yīng)的野生種群，這種低遺傳涵蓋度是因?yàn)椴煌晟频娜硬呗院瓦w地保護(hù)過程中的遺傳侵蝕所造成。因此，植物園要重視瀕危植物遷地保護(hù)中遺傳代表性、遺傳混雜、遺傳適應(yīng)等遺傳風(fēng)險(xiǎn)管理。Maxted?等提出用缺口分析（gap analysis）方法提高采樣遺傳多樣性涵蓋度。同時(shí)，在進(jìn)行活植物采集時(shí)，還要考慮物種瀕危性、遺傳代表性和維持遺傳代表性的采集成本?。

遷地保護(hù)時(shí)要將物種、生物環(huán)境及其非生物環(huán)境三者綜合考慮。當(dāng)前，有關(guān)物種與其生物環(huán)境方面研究較多，如：物種的遺傳結(jié)構(gòu)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、傳粉者對(duì)繁育系統(tǒng)的影響、有害生物的干擾、模擬群落的構(gòu)建等。有關(guān)非生物環(huán)境方面的研究主要集中在氣候（即光溫水濕）相似性原則方面，也有少量研究關(guān)注植物營養(yǎng)條件。遷地保護(hù)強(qiáng)調(diào)保持物種原有的遺傳特性；而引種馴化則會(huì)改變物種的遺傳特性以達(dá)到利用的目標(biāo)。

在過去的幾十年中，就地/遷地二分法仍然在很大程度上影響了自然保護(hù)運(yùn)動(dòng)及其機(jī)構(gòu)的發(fā)展。Braverman認(rèn)為保護(hù)中就地與遷地的劃分是過時(shí)的、不切實(shí)際的和不可持續(xù)的，它們與自然文化和多自然的觀念，以及非傳統(tǒng)的空間觀念不相容，未來要運(yùn)用綜合保護(hù)策略。

基于種質(zhì)（子）庫的研究

Hawkes?等建立了包括研究、收集、各種形式的遷地和就地保護(hù)、評(píng)價(jià)和利用的植物遺傳資源綜合保護(hù)模式，成為種質(zhì)資源庫建設(shè)的行動(dòng)指南。近些年，種質(zhì)保存技術(shù)在原地、遷地和設(shè)施保存（包括低溫種質(zhì)庫、組培苗、體細(xì)胞胚胎和超低溫保存芽），以及繁殖方法（包括種子、孢子、壓條、分株、扦插、嫁接）等方面取得明顯進(jìn)展，使其技術(shù)體系進(jìn)一步得到了完善。圍繞種子保存技術(shù)，種子庫關(guān)注的相關(guān)科學(xué)問題包括種子活力、壽命和超低溫保存等問題。例如，夏威夷植物園采用了共建的種子庫、微型繁殖實(shí)驗(yàn)室和溫室的方式進(jìn)行植物遷地保護(hù)和擴(kuò)繁種植，有效地保護(hù)了夏威夷群島許多受威脅的物種免遭滅絕。這個(gè)方法還適用于其他植物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)的遷地保護(hù)行動(dòng)。

中國的研究進(jìn)展

從?20?世紀(jì)?80?年代起，中國已按照國際自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估了植物受威脅的狀況，解決了?40?多個(gè)極小種群野生植物的繁殖與栽培問題。黃宏文等發(fā)起了《中國遷地栽培植物志》編研，這項(xiàng)工作為遷地保護(hù)提供了基礎(chǔ)信息。南京中山植物園提出了瀕危植物露地保存的“人工管理下的園圃栽培—半自然生境的過渡種植—返回自然生境的歸化種植”路徑。中國科學(xué)院武漢植物園在遷地保護(hù)長江三峽庫區(qū)的?30?多種珍稀瀕危植物時(shí)，通過在異地建立人工群落保育取得了成功。中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園在一片熱帶雨林殘存植被中遷地栽培了國家重點(diǎn)保護(hù)植物?45?種。中國科學(xué)院華南植物園建立了利用生物技術(shù)、種間關(guān)系重建、生境恢復(fù)技術(shù)集成的方法進(jìn)行珍稀瀕危植物回歸并探索了商品化生產(chǎn)的新模式?。Liu?等綜述了中國?206?種珍稀植物野外回歸的研究進(jìn)展。此外，中國植物園培育了植物新品種?1?352?個(gè)、申報(bào)植物新品種權(quán)證?494?個(gè)、獲國家授權(quán)新品種?452?個(gè)、推廣園林觀賞/綠化樹種?17?347?種次、開發(fā)藥品/藥物?748?個(gè)、開發(fā)功能食品?281?個(gè)、推廣果樹新品種?653?個(gè)，其在植物資源發(fā)掘與利用方面做出了成績。