三峡库区珍稀濒危植物保护实践

吴金清

上：三峡植物，让生态环境更加美好。摄影/望超

珍稀植物不仅在维护三峡库区生态平衡等方面发挥着重要的生态作用，而且在植物科学研究和资源开发利用等方面具有很重要的价值。如果这部分中国特有的种质资源消失，那么不仅是中国、也是世界植物资源的巨大损失。三峡库区的珍稀植物到底对人类生存、社会发展有多大作用，以我们现有的科研能力和认知水平可能还无法估量。但从国内外的物种保护经验来看，一个物种的消失，往往会造成几个以它为伴生的物种灭绝，从而造成生物多样性的丧失。如果不赶快抢救这些濒危植物，人类将失去这些宝贵的植物基因，谁也说不清这里面到底蕴藏着多少未知的价值和秘密。

三峡库区面积广，需保护物种多，需要建立更加完善的珍稀植物保护网络体系。由于库区建成后，库区小气候会发生一些变化，对珍稀植物产生多大的影响还需要长期动态监测；同时，需要加强多级（分子、物种等）资源保育工作，特别是要加强分子水平保育力度；加强珍稀植物回归大自然的工作以及原生自然保护区（点）的工程建设。

荷叶铁线蕨

为了确保三峡库区特有珍稀植物荷叶铁线蕨物种保护工作万无一失，采取多途径保存和多地点保育相结合的方式进行保护。（1）设施保存：在北京市中国科学院植物研究所、中国科学院武汉植物园选用低温保存和离体保存的方式进行长期保存。（2）植物园迁地保育：选择三峡坝区珍稀植物园、宜昌市三峡植物园、万州区三峡珍稀植物园、世坪植物园和武汉植物园迁地保存。（3）就地保育：在万州区选择海拔175米线以上的荷叶铁线蕨原产地进行种群复壮。

20世纪80年代初期，武汉植物园开始进行荷叶铁线蕨迁地保护研究工作，1996年在前期研究工作的基础上，进一步加大荷叶铁线蕨迁地保护工作力度，1996年3月11-18日再次从万州区新乡镇小沱村引种约3000兜7000余株荷叶铁线蕨定植到中国科学院武汉植物园内，模拟其自然生长环境条件，开展荷叶铁线蕨的迁地保护研究工作。

经过多年来的观察，武汉的气候条件基本上是适宜荷叶铁线蕨生长发育的，但酷暑与严寒对植物的生长会产生一定的影响，需要采取适当的保护措施：

（1）武汉的夏天比原产地的温度要高，温差变化较原产地小，空气相对湿度较原产地低。荷叶铁线蕨迁地保护露地栽植时开始萌发的新叶片比原产地老叶片要小，其主要原因是空气的湿度不够和光照强度过大。荷叶铁线蕨在武汉过夏一般要覆盖遮荫网和早、晚用喷水壶向叶面喷水，这样能使它过夏较顺利，生长较为正常。

（2）因三峡库区具冬暖现象，武汉的冬天比原产地温度要低，有时低温达到-6℃至-7℃，虽然时间不很长，但必须覆盖塑料薄膜，防寒保温，使迁地保存的荷叶铁线蕨在武汉安全越冬。

荷叶铁线蕨的保护方式应采取就地保护和迁地保护相结合。在荷叶铁线蕨分布较多的地段应实施就地保护。一般而言，迁地保护是物种保护的补充措施，而且三峡工程的兴建只会淹没荷叶铁线蕨的部分生境，可将淹没线以下的原生苗迁移到若干个位于淹没线以上的便于管理的与原生生境相似的生境中，分不同种群设立保护点进行保护，这种适宜生境加上少量人为干预（如适时浇水等）的保护方法有助于荷叶铁线蕨的存活，也可将部分原生苗迁移到植物园等地采取多种方法加以保护，待引种成功后再将它们回归自然。

对荷叶铁线蕨的保护的具体实施方案：应该以野外就地保护和种群复壮为主，辅之以植物园迁地保护和温室盆栽保存。荷叶铁线蕨断断续续分布于东起重庆市万州区西至石柱县西沱镇沿江近100公里长，向两岸纵深3-5公里宽的狭长地段，分布高度局限于海拔80-430米之间，绝大多数生长在海拔200米以上。因此首先在海拔175米以上的地段确定就地保育的地点。确定时应考虑到现有种群的数量、密度、生长状况、干扰程度和管护的可操作性。选定的原地保护生境的现有植物群落的物种是本地生态系统的本底，应予以保留。但如有少数有害的外来入侵种，应去除或至少要严加控制。荷叶铁线蕨常与多种植物混生，因此在进行该种的种群复壮时，要搭配好混生的主要建群种。根据生境相似性原则，选择适宜的植物园进行迁地栽培。荷叶铁线蕨分株繁殖较容易，为了便于管理，进行盆栽保存。对就地保护和迁地保护的荷叶铁线蕨个体进行定位、编号、挂标签，准确记载其种植后发芽长叶时间，新生植株的多少、长度；死亡个体数及死亡原因；地表侵蚀情况，侵蚀地段，受侵蚀原因等。

在三峡库区湖北秭归县进行保护培育的荷叶铁线蕨。 摄影/王敏

疏花水柏枝

对疏花水柏枝的保护实际上早在20多年前就应该进行了。根据对当地居民的调查访问，在葛州坝截流后，秭归附近的水位线升高了10米左右，淹没了一大部分疏花水柏枝；而葛州坝截流前，其下游的一些地段尚有疏花水柏枝分布，现在已不复存在。但那时人们对疏花水柏枝还缺乏认识，工作没有得以进行。

三峡工程的论证结束以后，国家政府部门对疏花水柏枝的保护做了大量工作。国务院三峡工程建设委员会于1997年设立了“长江三峡物种保护兴山实验站”，用于迁地保存疏花水柏枝、荷叶铁线蕨等三峡库区珍稀濒危植物；在“九五”期间设立了“荷叶铁线蕨、疏花水柏枝和川明参人工引种栽培及回归大自然研究”专题，并拟在湖北省秭归县设立疏花水柏枝保护点。许多科学工作者致力于疏花水柏枝的保护，其中中国科学院做了大量的工作。陈伟烈等调查了三峡库区的陆生植物，基本确定了疏花水柏枝的分布范围，在湖北省兴山县古夫镇进行了迁地保护试验；熊高明等对疏花水柏枝的人工扦插繁殖取得成功，对疏花水柏枝进行了迁地保护；熊高明对疏花水柏枝种群分布、群落、生境、空间分布格局、生物量、种群数量统计、生殖生态等进行了较为全面的研究；中国科学院武汉植物园对疏花水柏枝的遗传多样性和迁地保护等进行了研究；秭归等一些当地政府部门也参加了疏花水柏枝的保护和研究工作。

在政府部门和广大科学工作者的共同努力下，目前疏花水柏枝的保护工作取得了一定成效。疏花水柏枝的人工扦插和种子繁殖试验均取得成功，其它相关研究也取得了一定的成绩。中国科学院植物研究所北京植物园、中国科学院神农架生物多样性定位研究站温室、中国科学院武汉植物园、湖北省秭归县泗溪生态风景区等成功地迁地保存了一批疏花水柏枝苗木，这些苗木是通过野生植株的插条繁殖的，共计近20000株，确保该物种不至于在其野生种群淹没后灭绝。

1996年4月17日从秭归县香溪镇望江村引种疏花水柏枝实生苗到中国科学院武汉植物园内进行迁地保护研究。从观察结果看，疏花水柏枝在武汉的生长节律基本上与三峡库区原产地相同，7、8、9月份休眠，呈枯死状态，10月份—翌年6月份为生长期。一年2次开花结实，时间为秋冬与春夏.2000年1-2月，连续25天最低温度≤0℃，极端最低温度达－7℃，是定植到武汉5年来最寒冷的一次，一部分植株顶端被冻死，受到一定程度的影响。但总的说来，除寒冷对疏花水柏枝的生长有一定的影响以外，武汉气候基本上是适宜它生长的。

根据疏花水柏枝多年来已采取的阶段性保护措施和研究成果，在2002-2005年间，对该物种135米以下原生个体开展抢救性保护工作，主要采取的3种保护措施：（1）设施保存：在中国科学院植物研究所和武汉植物园选用低温保存和离体保存进行长期保存。（2）植物园迁地保育：选择三峡坝区珍濒植物园、世坪植物园和武汉植物园。（3）野外迁地保育：在三峡坝区江滩地、秭归县兰陵溪和长江重庆-泸州段对疏花水柏枝进行野外迁地保育。

2004年3月，一批外国友人来到中科院武汉植物所，种下了“疏花水柏枝”、“中华蚊母树”等一批三峡珍稀濒危植物。该植物所已建立迁地保护和回来归自然实验室等基地，成功培植、抢救三峡珍稀濒危植物5000多株。 摄影/胡伟鸣/CFP

尽管疏花水柏枝的保护工作取得了一定成绩，但还存在一些问题。（1）疏花水柏枝回归大自然的工作虽然进行了一些尝试，但是到目前为止成效不显著。保护的最终目的是供人类持续利用，而只有将其完全回归大自然才称得上是彻底的保护。目前疏花水柏枝保存的苗木数量上虽然不少，但栽培点还很少，而且这些单位均缺乏后续经费。目前对疏花水柏枝保护的经费支持都是短期性的，缺乏长期的项目支持，而物种保护是一项长期的任务。（2）对疏花水柏枝的研究还停留在初步阶段，很多与疏花水柏枝保护相关的问题如疏花水柏枝对生境的要求，疏花水柏枝限制性分布的原因等还没有突破，这些问题不解决，对疏花水柏枝的有效保护是一个很大障碍。

上：川明参

下：三峡库区竹海生态。 摄影/王敏

川明参

对川明参主要采取迁地保护措施加以保护。1996年5月中国科学院武汉植物园从秭归县茅坪镇兰陵溪引种7361株将要淹没的原生川明参分别定植在武汉植物园和秭归县泗溪生态风景区内，对三峡库区川明参实施迁地保护措施并进行相关的试验研究。

伞形科植物川明参的根。 摄影/许旭芒/FOTOE

在武汉植物园和秭归县泗溪生态风景区迁地保护川明参的效果总体上是较好的。川明参基本上能在武汉和泗溪自然环境下正常生长发育，而且能开花结实。因泗溪与原产地接近，其气候、土壤等基本上与原产区的自然环境相似，基本上不采取什么措施，但在武汉要进行适当处理。如川明参喜深厚、疏松、肥沃、排水良好的土壤，以腐殖质土及夹沙土为好，武汉植物园的土壤比三峡库区原产地土壤相对来说要黏重和潮湿些，对定植川明参的土壤适当处理一下，生长态势就会更好些。由于三峡库区气候具有冬暖现象，若在武汉冬天出现特别寒冷的天气，就会出现冻害，必须覆盖薄膜，才能安全过冬。在武汉植物园自然条件下，川明参种子自然萌发很少，还有待进一步研究。苗期要加强除草、浇水、施肥等日常管理和病虫害防治工作，川明参苗木在自然环境条件下，若不人工干预，与武汉植物园园地野草竞争处于劣势，如果长时间不除草，就会被高大而密集的杂草遮盖，导致阳光缺少而死亡。

三峡库区野生植株数量较少，加上三峡工程的影响，野生数量急剧减少，建议加大就地保护力度。在三峡库区野生川明参生长较为集中的地区建立川明参自然保护点。从三峡库区采集野生植株种子或苗木，在自然保护点或植物园等机构进行大量的人工繁殖，增加川明参苗木数量，然后将这些苗木回归到自然保护点，要尽量减少人为干扰。

宜昌黄杨

2007年国务院三峡工程建设委员会水库司启动宜昌黄杨、鄂西鼠李、丰都车前3个物种的保护工程，分别在丰都县世坪、秭归县九岭头林场、武汉植物园开展迁地保护工作。目前对宜昌黄杨采用植物园保护和迁地保护两种途径进行保护工作，植物园保护选址武汉植物园和三峡植物园，迁地保护选址秭归县九岭头林场。经过近2年的效果来看，宜昌黄杨在各保护点生长良好。

由于三峡库区175米以下宜昌黄杨原产地已全部被淹没，现在需要就地保护175-300米范围内野生的宜昌黄杨植株，在库区宜昌黄杨相对较集中地区建立自然保护点。经过人工繁殖，扩大宜昌黄杨个体数量，模拟宜昌黄杨自然群落特征，在自然保护点组建宜昌黄杨群落，采取群落法保护宜昌黄杨。

丰都车前

丰都车前在三峡库区原产地全部被淹没，因而未采取就地保护措施，目前武汉植物园、三峡植物园、丰都县世坪林场等采取了迁地保护，经过近2年的效果来看，丰都车前在各保护点生长良好，但有退化的趋势。采取长期安全的保护措施全面保存丰都车前仅有的种质资源。

在中国科学院武汉植物园迁地保护条件下，丰都车前的开花结实起始时间与自然居群几无差异，只是无水淹干扰时植株生长不良，大部分叶片枯萎的现象，果期比车前和北美车前的要长得多，结实3个月种子才能成熟。果期长必将增加植物获得有生殖能力种子的风险。同广布种车前和外来杂草北美车前相比，丰都车前在平均单株的果穗数量、果实数、种子产量和种子饱满度等方面具有极显著差异，分别仅占车前的46.6%、5.9%、2.4%和46.2%，占北美车前的35.8%、3.4%、4.3%和44.5%，种子发芽率也显著低于两广布种。丰都车前对后代的贡献率仅相当于车前的0.66%和北美车前的1.49%。

上：中国科学院武汉植物园三峡消涨带植物群落景观。 摄影/杨兴斌/FOTOE

下：湖北宜昌三峡植物园里开辟专区培育三峡珍稀植物。 摄影/望超

中国科学院武汉植物园虽与丰都车前的自然分布地在纬度和海拔上相差无几，但在土壤质地、极端气温和夏季水淹条件上存在差异。通过对其原生生境的调查以及3年来对迁地保存于中国科学院武汉植物园不同环境条件下植株的观察，发现夏季灌溉或水淹对丰都车前的生存具有显著的影响，土壤质地和冬季低温对正常生长也影响显著。迁地保护基地的建设和管理重点要解决土壤质地、冬季低温和夏季水淹对丰都车前正常生存和生长节律的影响，按照生境相似性原则筛选适宜的生境因子组合，制定有效的管理方案，实现种质安全保存，并尽可能维持其原有的生态过程和进化趋势。

三峡库区消涨带为库区陆生生态系统和水生生态系统的生态过渡带，在不同的时间尺度上呈现不同的生境特点。水淹时为流动的水生环境，洪水退去，沙石出露，又表现为比较干旱的陆地生态环境。长期生存其间的植物在适应这一特殊生境的过程中形成了其独特的适应机制。开展丰都车前生殖生态和繁殖技术研究，丰都车前果期长、种子产量少、发芽率低可能是其狭域分布和数量稀少的一个重要原因，深入研究丰都车前的最佳发芽条件，加强生殖生态和繁殖技术的研究，在迁地保护基地（如植物园）进行人工繁殖，扩大其种群数量。开展丰都车前的遗传多样性和遗传结构以及生态适应机制研究，为制定其迁地保护策略和回归大自然提供科学依据。在三峡库区库首或库尾长江干流自然消涨带内选择丰都车前生长适宜地段，模拟丰都车前自然群落，将在迁地保护大量繁殖的丰都车前定植在回归地点，开展回归大自然跟踪监测与适应性评价研究。