把華蓋木從山上找出來

開展野外調(diào)查，摸清樹種資源底數(shù)，僅存的52株野生華蓋木得到有效保護

只一眼，劉玉壺便對它過目不忘。

上世紀70年代，中國科學(xué)院植物學(xué)家劉玉壺帶隊在云南省文山壯族苗族自治州西疇縣小橋溝野外考察時，無意中發(fā)現(xiàn)一株樹干挺拔通直、樹冠形狀奇特的樹：高約40米，樹冠狀如華蓋，嫩葉泛白，老葉翠綠。后來，這種高大喬木被形象地命名為“華蓋木”，之后的野外調(diào)查僅發(fā)現(xiàn)6株，屬極度瀕危物種。

還有沒有散落野外、不為人知的華蓋木？為摸清底數(shù)，2001年起，沿著劉玉壺等老一輩植物學(xué)家的足跡，時為中國科學(xué)院昆明植物研究所副研究員的孫衛(wèi)邦帶領(lǐng)團隊開始了10多年的野外調(diào)查。

莽莽群山，霧靄連綿，他們循著文獻記載的樹種分布區(qū)，穿梭在滇東南的山野鄉(xiāng)間。然而，要從茫茫林海中找出華蓋木，談何容易。

“我們這兒發(fā)現(xiàn)一棵樹有‘蓋’，是不是你們說的‘華蓋木’？”好幾次，他們按村民提供的線索，歡喜而去，卻又失望而歸。

為讓更多人了解并幫助尋找華蓋木，每次野外考察，孫衛(wèi)邦和團隊成員都會帶上專門復(fù)印的華蓋木資料圖，分發(fā)給可能的分布區(qū)域周邊村民。“保護華蓋木，必須廣泛動員群眾參與。”他說。

野外調(diào)查華蓋木的過程，是宣傳的過程，也是科學(xué)研究的過程。好不容易在野外發(fā)現(xiàn)了華蓋木，為一睹它的開花，孫衛(wèi)邦曾等了兩年：頭一年，他只看到枯萎凋零的落花；第二年，聽說華蓋木即將開花，他一大早便和團隊趕到紅河哈尼族彝族自治州屏邊苗族自治縣的深山。因華蓋木枝條高，他們請當?shù)卮迕駧兔Σ烧�，可采下的卻是尚未開放的花蕾。

為了讓花蕾保鮮，孫衛(wèi)邦找來白糖兌入清水，一頓飯的工夫，插在水中的花開了。與此前文獻記載的粉色不同，孫衛(wèi)邦看到的是溫潤如玉的白色。他難掩興奮，抓緊拍照，照片成為后來研究華蓋木的重要參考資料。“華蓋木是我國特有的木蘭科單種屬植物，木蘭科植物的分類依據(jù)主要是花和果，花朵色彩、花被片數(shù)量，都是科學(xué)研究的對象，任何細節(jié)都不能放過。”

野外調(diào)查華蓋木的過程，更是保護的過程。孫衛(wèi)邦團隊調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不少野生華蓋木都散落于一些自然保護區(qū)。于是，每找到一株華蓋木，他們都會對植株精準定位，并將具體經(jīng)緯度告知其所在的自然保護區(qū)或者屬地政府相關(guān)部門，推動日常巡護、病蟲害防治等就地保護工作。迄今，野外調(diào)查共發(fā)現(xiàn)散生于西疇等5個縣的52株野生華蓋木，它們都得到了有效保護。

“為何僅發(fā)現(xiàn)52株華蓋木？又為何散生在5個縣？”孫衛(wèi)邦研究團隊成員、中國科學(xué)院昆明植物研究所正高級工程師刀志靈分析說，“散布于5個縣，說明華蓋木分布也曾相對廣泛；僅發(fā)現(xiàn)52株，很大程度是因為過度砍伐。”

“華蓋木的種子本就容易脫水失活，不易萌發(fā)，加之數(shù)量越來越稀少，其樹種正常的基因交流與繁衍大幅衰退。要想保留這一物種，必須借助科技手段。”刀志靈說。

把華蓋木移到植物園

通過人工引種栽培、遷地保護，保存樹種70%左右的遺傳多樣性

樹齡短的尚不及腰高，樹齡長的已高達10多米。“野外難得一見，但在這里能看到不同年齡段的華蓋木。”穿過中國科學(xué)院昆明植物研究所昆明植物園的坡道，身兼昆明植物園主任的孫衛(wèi)邦研究員帶記者來到木蘭園和其他植物專類園，通過人工繁育的77株華蓋木在這里安了家。

孫衛(wèi)邦介紹，上世紀80年代初，昆明植物園便對華蓋木開展人工引種栽培和遷地保護，幾十年來，陸續(xù)在這里安家的77株華蓋木，均來自對野外植株種子的人工繁育。不過，當初采集華蓋木的種子并不容易。“采集時機很重要。去早了，果實還沒成熟；去晚了，果實裂開、種子落地后，沒多久便會失去活性。”中國科學(xué)院昆明植物研究所助理研究員蔡磊說。

采集本身也是技術(shù)活。野生華蓋木最矮的枝條也有十幾米高，普通的修枝剪刀夠不著，須采用特制的20米長的剪刀，由兩個人合作完成。

采集方法頗有講究。“目前植物園人工引種種植的華蓋木，絕大多數(shù)都不是同一株樹的后代。”孫衛(wèi)邦說，“為保留人工引種華蓋木的基因多樣性，我們盡可能采集分布不同區(qū)域、不同植株的種質(zhì)資源。后來對遷地保護華蓋木遺傳結(jié)構(gòu)等的研究發(fā)現(xiàn)，昆明植物園的華蓋木遷地保護種群，保存了這個物種70%左右的遺傳多樣性。”

引種栽培后，科學(xué)養(yǎng)護也需下足功夫。“定期觀察、健康監(jiān)測，樣樣不能少。比如，華蓋木幼苗對生長環(huán)境濕潤度要求高，這需要我們增加澆灌頻率，監(jiān)測、保證土壤濕度，同時做好病蟲害防治。”刀志靈說。

自1983年開始引種栽培，年年養(yǎng)護年年盼，定期引種新的植株，直到30年后，昆明植物園內(nèi)最早引種來的一株華蓋木才迎來首次花開。2013年3月，孫衛(wèi)邦來到木蘭園，遠遠望見樹上白白的一朵花，他趕緊安排團隊成員搭建鋼架，爬上去湊近拍照、觀察、取樣，“木本植物保護周期很長，能夠開花、結(jié)果，說明遷地保護取得了成效。”

此后每隔一兩年，昆明植物園都會有新的引種植株開花。每到花期臨近，孫衛(wèi)邦和團隊就在這里蹲守、觀察研究。“遷地保護最大的好處，在于方便開展有性繁殖等科學(xué)研究，植物園引種的華蓋木提供了很好的科研樣本。”孫衛(wèi)邦說。

這些年，對華蓋木的科學(xué)研究不斷深入，新發(fā)現(xiàn)不斷增多。“比如之前國內(nèi)大部分木蘭科植物種子被認為是頑拗型或中間型，難以在種子庫中長期保存。研究所通過長期的實驗論證，證明華蓋木的種子是正常型的，能夠在種子庫中以低溫及超低溫方式長期保存。”中國科學(xué)院昆明植物研究所助理研究員胡梟劍介紹，“我所在的科研團隊為木蘭科植物開發(fā)了一套胚性細胞誘導(dǎo)體系及其超低溫保存技術(shù)，目前已在10余種木蘭科植物種質(zhì)資源的保存中得到應(yīng)用。”

近年來，昆明植物園還與周邊林場、研究所等單位合作，在收集華蓋木種源的基礎(chǔ)上建設(shè)種質(zhì)圃，開展遷地保護試驗研究。

不只是華蓋木，在昆明植物園極小種群野生植物專類園，包括華蓋木在內(nèi)的44種極小種群野生植物在這里得到遷地保護，每株植物旁邊的指示牌上展示了該物種被發(fā)現(xiàn)、保護的故事。孫衛(wèi)邦介紹：“我們在這里開展科學(xué)管護、生長動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集分析，同時研究制定極小種群野生植物遷地保護活植物栽培保育規(guī)范，指導(dǎo)開展極小種群野生植物遷地保護工作。”

截至目前，云南省已建成30個保護小區(qū)（點）、18個遷地保護基地和4個近地保護基地、16個物種回歸實驗基地，對華蓋木、富民枳、巧家五針松等61種極小種群野生植物開展遷地保護。

“開展極小種群野生植物遷地保護，不只是保護某個或某幾個物種，而是帶動整個植物物種多樣性保護體系的整體提升。”云南省紅河州林業(yè)和草原局局長楊云鴻說。

把華蓋木“裝入”瓶子里

攻克組織培養(yǎng)快繁技術(shù)，為包括華蓋木在內(nèi)的60余種極小種群野生植物保護提供技術(shù)支撐

“除了人工引種栽培，是否還有其他方法培育華蓋木樹苗？”孫衛(wèi)邦想到了自己的妻子羅桂芬，她是中國科學(xué)院昆明植物研究所正高級工程師。

“華蓋木的組織培養(yǎng)，你要不要試一下？”羅桂芬記得2010年丈夫第一次和她說起華蓋木組織培養(yǎng)時的情形。但當孫衛(wèi)邦把她領(lǐng)到昆明植物園十幾米高的華蓋木下，羅桂芬疑慮頓生：普通木本植物的組織培養(yǎng)就不太容易，何況這么高大的喬木？

羅桂芬嘗試兩種方法并進：一是對華蓋木的種子無菌萌發(fā)后進行組織培養(yǎng)，二是從昆明植物園生長了20多年的華蓋木樹上采集幼嫩的頂芽和腋芽實施無性繁殖。

兩種方法起初實施都不順利。按照第一種方法操作，當時昆明植物園人工種植的華蓋木還沒開花，野外結(jié)果的華蓋木，樹很高，結(jié)果量又少，不易采集；用作組織培養(yǎng)實驗的種子不能長期保存，一年只能嘗試一次，一旦失敗，只能等待來年。為破解華蓋木種子無菌萌發(fā)的問題，羅桂芬足足嘗試了5年。

按照第二種方法操作，雖說植物園就有華蓋木，隨時有嫩芽，獲取實驗材料方便，但仍有關(guān)鍵性技術(shù)難題有待攻克：多數(shù)木本植物在組織培養(yǎng)過程中容易不斷產(chǎn)生酚類物質(zhì)，滲入培養(yǎng)基后導(dǎo)致培養(yǎng)基褐化——呈現(xiàn)褐色，種苗隨之慢慢死亡。

最初，羅桂芬懷疑是芽不夠嫩�？赡呐率谴禾爝�帶著苞片的嫩芽，褐化現(xiàn)象依然難以避免。

怎么辦？“用最笨的辦法，解決了最難的問題。”羅桂芬試著將外植體換瓶的頻次加密，從一個月?lián)Q一次位置改為三天換一次，褐化情況越來越輕。漸漸地，外植體接觸的培養(yǎng)基不再出現(xiàn)褐化，羅桂芬意識到：這次試對了！

兩種方法，都只是完成幼苗培育的第一步。幼苗從組織培養(yǎng)瓶栽種到土壤同樣不容易：有些組織培養(yǎng)出的幼苗不生根。羅桂芬不斷調(diào)試激素和培養(yǎng)基的配比，反復(fù)試驗，對比數(shù)據(jù)，分析一些幼苗不生根的共性問題。

從2010年開始嘗試，到2015年華蓋木組織培養(yǎng)快繁技術(shù)實現(xiàn)突破，再到2017年獲得第一株組培苗，回顧這一過程，羅桂芬總會跟孫衛(wèi)邦笑著抱怨：“干了30多年組織培養(yǎng)，華蓋木是最難做的！”

羅桂芬?guī)状蜗敕艞�，孫衛(wèi)邦一直為她鼓勁，強調(diào)這件事的意義：引種栽培只能“一生一”，但通過組織培養(yǎng)，則能實現(xiàn)“一生三”“三生九”，快速獲取高質(zhì)量苗木；更重要的是，打開了通過組織培養(yǎng)技術(shù)保護極小種群喬木的一扇門，將為更多像華蓋木這樣的極小種群喬木的全面保護與利用探索新路。

“多一種技術(shù)儲備，就意味著多了一份保存物種的希望�？茖W(xué)實踐證明，只要肯花時間攻關(guān)，大多數(shù)極小種群野生植物都能找到合適的組織培養(yǎng)快繁技術(shù)。”羅桂芬的組織培養(yǎng)實驗室里，如今保存著60多種極小種群野生植物的組培苗，“這些年，云南省不斷加大極小種群野生植物拯救保護專項資金投入，我們的技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用駛?cè)肓丝燔嚨馈?rdquo;

在云南，組織培養(yǎng)快繁技術(shù)已在華蓋木、滇桐、壯麗含笑、云南梧桐等60余種極小種群野生植物的保護中得到應(yīng)用。

讓華蓋木回歸大自然

多措并舉初見成效，野外移栽1.5萬余株

“大山，才是華蓋木最好的歸宿。”除了人工引種栽培、組織培養(yǎng)繁育，這些年孫衛(wèi)邦團隊還把研究重點放在華蓋木回歸自然上：將人工繁育、一定苗齡的華蓋木實施移栽，讓它在原生地恢復(fù)到合理數(shù)量，能夠開花、結(jié)果，形成自然更新的種群。

回歸自然，不是簡單的人工移栽。

2007年，由中國科學(xué)院昆明植物研究所、云南省林業(yè)科學(xué)院（現(xiàn)更名為云南省林業(yè)和草原科學(xué)院）等單位共同參與的“華蓋木回歸自然拯救保護”活動啟動。為弄清華蓋木的傳粉過程，孫衛(wèi)邦研究團隊成員、中國科學(xué)院昆明植物研究所副研究員楊靜與博士研究生陳葉、王斌等在野外蹲守了兩年。觀察發(fā)現(xiàn)，華蓋木每年4月花期來臨，通常要開兩次花。第一次一般在傍晚，但僅僅開花1小時左右，它的內(nèi)輪花瓣就會自動閉合，這時，偷爬進來的幾只甲蟲就被關(guān)進閉合的花瓣里，這里的濕度、溫度，正適合甲蟲“居住”。次日下午，內(nèi)輪花瓣再次完全打開，沾滿花粉的甲蟲又爬向下一朵即將開放的花。

原來，華蓋木的“傳粉使者”是甲蟲，而非通常所認為的蜜蜂。“傳粉是植物有性繁殖必不可少的環(huán)節(jié)，如果這些‘傳粉使者’少了，華蓋木孕育后代的機會也越來越少。”楊靜說，“華蓋木回歸自然是一項系統(tǒng)工程，比如要提升移栽野外華蓋木的結(jié)實率，就必須注重保護甲蟲類昆蟲，保護生態(tài)系統(tǒng)的完整性。”

西疇縣香坪山林場位于華蓋木的適宜分布區(qū)，是其回歸自然的理想場所，政府部門與科研機構(gòu)在此協(xié)同提供支持。“林場周邊的文山國家級自然保護區(qū)建立了華蓋木回歸自然試驗研究基地，長到一定苗齡的華蓋木樹苗分別被編號、掛牌，移栽到包括我們林場在內(nèi)的原生地，由中國科學(xué)院昆明植物研究所等科研機構(gòu)提供全過程技術(shù)支持。”香坪山林場副場長雷連洪說，“華蓋木生長對土壤肥力要求較高，文山州和文山國家級自然保護區(qū)提供資金支持，變施氮肥為有機肥，還配備了無人機幫助觀測華蓋木的生長狀況，管護越來越科學(xué)。”

最早回歸自然的一批華蓋木移栽在山溝里，結(jié)果雨季一來，山溝漲水、雨水沖刷，不少植株在移栽兩年后陸續(xù)死亡。雷連洪說，“后來我們總結(jié)經(jīng)驗，通過實施林地清理等，大大提高了華蓋木的成活率。”

科學(xué)管護離不開護林員。在香坪山林場做了41年的護林員，雷連斌叫得出自己巡護區(qū)內(nèi)每一棵樹的名字。“華蓋木是老朋友了。”巡護時，雷連斌通過觀察華蓋木掉落的葉子，便知道它有沒有生病，“必要時出動無人機，集中連片噴灑殺蟲劑。”

為每棵珍貴樹木掛上物種牌，向周邊村民發(fā)放保護樹種的科普宣傳冊，及時勸阻、制止破壞樹木等行為——香坪山林場包括雷連斌在內(nèi)的22名護林員，在守護一片森林的同時，也把自覺保護的理念帶給周邊群眾。“近年來林場沒有發(fā)生一起華蓋木及其他樹木被損壞、偷盜的事件。”雷連斌說。

多措并舉，華蓋木種群回歸自然保護措施初見成效。截至目前，云南已先后在西疇縣小橋溝等11個地點移栽不同苗齡的華蓋木1.5萬余株。

今年4月，《云南省極小種群野生植物保護名錄（2021版）》（征求意見稿）發(fā)布，華蓋木已不在名錄當中。“資金、資源有限，名錄移除保護成效明顯的華蓋木，有助于讓其他更需要保護的極小種群野生植物進入名錄，得到搶救性保護。同時，華蓋木仍屬于國家一級保護野生植物，對它的相關(guān)保護措施仍會繼續(xù)。”孫衛(wèi)邦說。

作為拯救保護極小種群野生植物的重要措施，云南省迄今已對華蓋木、杏黃兜蘭、漾濞槭等20種極小種群野生植物開展回歸自然與種群重建試驗示范工作。

“一個物種就是一個基因庫。”云南省林業(yè)和草原局副局長王衛(wèi)斌說，“未來10年，云南將繼續(xù)聚焦極小種群野生植物開展拯救保護工作，不僅收集保存物種資源，更要努力實現(xiàn)野外種群恢復(fù)壯大。”