“乡土种”回城 “濒危种”归野

2018-06-21 18:00 来源:广州日报

任海


任海

博士、研究员、博士生导师。现任华南植物园主任,兼任中国生态学学会副理事长、广东省植物学会理事长、国际植物园保护联盟科学指导委员会委员和中科院青联副主席等。发现南亚热带典型人工林下乡土树种定居限制机理及利用护理植物的解除对策,利用生物技术和生态恢复技术集成方法实现报春苣苔等28种珍稀濒危植物野外种群的生态恢复。

研究领域

恢复生态学

森林生态学

创新感言

在科技创新上,如果我们在某个领域要做到世界领先水平,我认为有三件事情非常重要。一是国际化的人才,要将国际上杰出的人才都吸引过来。二是国内相关产业的人才也要加强交流。三是要加强人才流动机制。一些人如果不太适合目前的岗位,应该进行流动,形成一个良性循环。另外,人才最看重的是事业,要为他们提供可以发挥的平台,也要给他们的生活给予一定的保障。

有着花城美誉的广州,每到花开季,市民们的朋友圈频频被娇艳的花儿、成片的绿海刷屏,好一片“四季缤纷、千年花城”网红景观。

在这背后,一位生态修复专家功不可没。

是他,在2008年冰灾后,发现占广州花木品种60%的外来物种,存在寿命短、景观差、抗病弱等现象,并提出“乡土植物”回归计划;又是他,以“生物技术+生境恢复+种群调控”技术手段,让广州本土植物得以回归野外;还是他,带领团队筛选200多种本地种,与已有人工林及市政绿化带进行“匹配对子”,为乡土植物回归奠定技术基础……

他就是国际知名的珍稀濒危植物“回归”专家、中科院华南植物园主任任海。

矿工的儿子:“恢复生态学”理论国内第一人

任海出生在湖北黄石一个煤矿工人家庭。在那个工业化进程迅猛的年代,电厂、钢铁厂、水泥厂遍布,“但上学路上,灰蒙蒙的天和雨后路面的黑污水,总是让人觉得有些不舒服,那时已经隐约萌生了改善环境的想法。”

1992年,22岁的任海在华中师范大学毕业后,在中科院华南植物所获得硕士与博士学位。1998年,刚参加工作一年的任海,便赶上对他后来职业生涯影响深远的大事——长江流域特大洪涝灾害。当时,任海参加了导师彭少麟研究员组织的咨询小组,小组报告阐述了长江中上游的植被情况及森林对于涵养水源的重要性,并递交中央。很快,建议被采纳,国家启动了退耕还林(还草)工程。针对当时中上游河谷区域经济不发达的实际情况,咨询小组创新性地提出,在长江河谷上部保护森林及恢复森林进行水土涵养,在河谷下部进行农业开发,种草养羊,发展高值经济,这样既能解决农民的温饱问题,又减少了农民上山砍柴的频次,使中上游植被可以得到保护。

不久后,任海便出国进修,进行恢复生态学及景观生态学方面的研究学习。在这段时间里,他利用业余时间大量阅读和写作,完成了《恢复生态学》导论(第一版),这是我国第一本关于恢复生态学的理论专著,系统地将国外恢复生态学相关理论引入中国,对于中国恢复生态学的发展和应用起到重要作用。

潜心“匹配”:筛选200多种本地种类促乡土种“回归”

2008年肆虐南方的冰雪灾害则是任海职业生涯中的另一件大事。冰雪灾害后,任海发现广州大量园林植物冻伤或冻死,其中本地品种基本无碍。进一步调查发现,彼时广州70%以上的绿地由少于15种植物组成,其中以乡土种为主的群落型绿地面积占比低于20%。

类似的情况也存在于人工林中,广东人工林种类中70%以上是外来品种,不仅寿命短、种类单调、抗病虫害能力弱,而且生态效益低、遇到气候灾害抵抗力弱。“那次冰雪灾害证明了园林绿化中‘适地适树’和‘乡土植物多样性’的重要性。”任海进一步解释道,“只有让乡土植物‘回归’,才能发挥最大生态效益。”

在外来品种已占主要优势的情况下,要让乡土种“回归”,技术上困难重重。比如,在林分改造过程中,不同外来树种与本地树种之间的匹配度:有些外来种能和本地种“和谐共处”,但另一些则不能;有些外来种的林下适合播种乡土种的种子,而另一些则需要种植小苗;还有一些外来植物种类与本地种之间存在“护理效应”,即外来种可以为本地种的幼苗遮挡强光并提供营养补给。经多年研究后,最终任海和他的团队筛选了200多种本地种类,与已有人工林及市政绿化带进行“匹配对子”,使抗逆能力更强、更适应本地气候条件的乡土品种逐渐回归。

目前,在绿化方面,广州相关政府部门及业界,已形成以常用树种、乡土树种为主,外来树种为辅的共识。任海带领华南植物园团队,挑选出优良乡土植物或已经适应广州环境的外来物种共163种。

创新手段:28种华南珍稀濒危植物“回归”野外

这边,任海忙着让乡土植物“回归”广州;另一边,作为国际濒危植物回归领域知名专家的任海,马不停蹄地和他的团队推进珍稀濒危植物“回归”野外。

任海告诉记者,目前全球约有33万种高等植物,其中10%~15%受到威胁;我国约有3.1万多种,其中15%~20%受到威胁而处于濒危状况;广东被列为国家珍稀濒危的植物名录的共有68种。这些植物主要位于自然保护区中,因种群数量稀少,随时存在灭绝的风险。

通过创新性的使用多种新的生物繁殖技术及生境恢复手段,使28种华南珍稀濒危植物“回归”野外。

比如,国家一级珍稀濒危植物报春苣苔,生长在喀斯特山洞里,种子少且难以萌发。任海和他的团队便剪下报春苣苔的小叶子,在实验室使用一般的培养基繁育,做了数千次实验,均未能激发其“全能状态”,无法培育出报春苣苔个体。最后,他们改变培养液成分,模拟出其生长的高钙和碱环境(一般用酸性培养基),终于在实验室中成功培育这一珍稀濒危植物。在研究过程中还意外发现,苔藓对于报春苣苔有“护理效应”,将报春苣苔种在苔藓上更易存活和生长。美国科学院院士彼得•雷文表示,这种通过人工“协助”珍稀濒危植物应对气候变化的方式对全球植物保护有重要价值。


链接

“移花接木”拯救“植物界的熊猫”

在广东阳春,有一种名为“杜鹃红山茶”的山茶花,一年四季均开花,被誉为“植物界的熊猫”,野外只有1039株。为了保护其遗传多样性,任海与保护区合作,在每株植物上剪下3根小枝条进行嫁接,建立了遗传多样性资源圃。

与此同时,任海和他的团队将嫁接成功的苗木种在广东电白和连州,扩大了这个种的生长区域,可以避免未来全球气候变化时,原产地可能因不适应而灭亡的情况。

文/广州日报全媒体记者罗桦琳

图/广州日报全媒体记者杨耀烨

专题统筹:刘文亮、汤新颖、罗桦琳


[ 编辑: 刘嘉华 ]
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