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2020/12/03
《中国绿色时报》丨兰科中心:禁止乱采滥挖 保护兰科植物遗传多样性

兰科植物有800余属近3万种,以其极为丰富的种类成为世界生物多样性的重要组成部分。

中国有记载的兰科植物有200多属1700多种,是世界上兰科植物种类丰富的地区之一,具有从原始到高级的一系列进化群。

独特价值导致乱采滥挖

兰科植物具有较高的观赏价值和药用价值。

常见的观赏兰科植物种类包括兰属、蝴蝶兰属、卡特兰属、兜兰属、杓兰属、石斛属、万代兰属等。

82属的300多种兰科植物含有多糖类、茋类、酚类、萜类、生物碱类、黄酮类和甾醇等有效成分,可作药用。其中,铁皮石斛、石斛(金钗石斛、霍山石斛、鼓槌石斛、流苏石斛及同属近似种)、天麻、白及以及山慈菇(杜鹃兰、独蒜兰、云南独蒜兰)等,更是被纳入最新版《中华人民共和国药典》。

多年来,在经济利益的诱导下,乱采滥挖野生兰科植物的现象十分严重,加之栖息地退缩、生境恶化等,我国野生兰科植物资源受到严重威胁。

2017年对中国被子植物濒危等级进行评估时,结果显示,兰科是其中灭绝种类最多的科(4种灭绝、1种地区灭绝)和受威胁种数最多的科(653种)。

兰科植物的濒危机制

物种的濒危机制是生物多样性保护的重大问题,是对濒危物种进行有效保护和持续利用的必要前提。

兰科植物的濒危原因包括内在因素和外界因素。

内在因素主要与兰科植物的繁殖生物学特性、居群生物学特点等有关。

兰科植物由于种子非常微小,无法贮存养分,且其萌发阶段所需营养依赖菌根真菌提供,所以,在自然条件下种子萌发率极低。

大多数兰科植物与传粉昆虫形成了协同进化关系,有些甚至形成了一对一的专性传粉关系,若传粉者受到威胁,将会直接影响相应兰科植物的结实、繁殖能力,进一步影响其生存。

此外,有些野生兰科植物居群个体数量过少,更易受到外界因素干扰而致濒。

外界因素主要包括生境片断化甚至丧失、气候变化以及人为干扰等。

兰科植物对生境的依赖性强,对栖息地的要求极为苛刻。土地利用方式的改变、人工林的发展,以及一些重大工程建设等,均会造成兰科植物生境的片断化与丧失。

生境的片断化与丧失,一方面直接影响到兰科植物的正常生长发育、繁殖等过程,另一方面危害兰科植物传粉昆虫和菌根共生真菌的生存,间接影响到兰科植物的传粉、种子萌发等繁殖过程,极大影响种群更新能力,导致野生兰科植物资源不断减少。

兰科植物与环境高度适应,温室效应和气候变化可以影响其生长发育和水分循环过程。通过观察深圳野生墨兰的生殖行为,发现其种群数量动态随气候变化而波动,气候暖化和降雨失衡成为其种群发展的致死因子。

许多兰科植物具有观赏或药用价值,容易受到人为过度采集,从而直接导致其种群数量迅速减少。对我国兰科植物多样性热点地区之一——西双版纳的兰科植物进行研究,发现兰科植物的濒危等级与其利用价值(药用或观赏)显著相关,说明该地区兰科植物濒危的主要原因是过度采集。

另外,对影响我国野生兰科植物物种丰富度的主要人文因子进行研究,发现随着公路密度增加,野生兰科植物丰富度将会降低,人为干扰造成更为严重的采集破坏。

保护遗传多样性至关重要

遗传多样性是物种适应环境变化的前提条件,其多样性水平决定了物种长期的生存能力和进化潜力。物种的遗传多样性越高,其适应环境变化的能力就越强。

遗传多样性的丧失往往是不可逆的,一旦遭到破坏几乎无法恢复,保护遗传多样性对物种的长期生存具有至关重要的意义。

植物由于固着生长,且生境被破坏无法自由迁移,只能被动地响应环境变化,因此保护遗传多样性对保护濒危植物来说,显得尤为重要。

兰科植物作为植物保护的旗舰类群,其遗传多样性研究工作一直受到关注。

今年发布的《国家重点保护野生植物名录(征求意见稿)》中,石斛属(42种)、兰属(15种)、兜兰属(15种)是兰科植物(104种)中被收录物种数量最多的3个属,也是遗传多样性研究的热点类群。

对铁皮石斛野生居群进行遗传多样性分析发现,其遗传多样性高,说明其自身可能并不存在濒危的遗传基础,人为毁灭性采集和生境的破坏才是其濒危的主要原因。

另外,研究表明,铁皮石斛绝大部分遗传变异(97.03%)存在于居群内,居群间基因交流较大,且遗传距离与地理距离不相关,推测居群的片断化及不连续分布是近期人为活动造成的。

在对江西野生建兰居群、江西野生寒兰居群、湖北野生春兰居群进行遗传多样性分析时,同样发现其居群遗传多样性较高,居群间基因流水平高,遗传变异主要存在于居群内,居群的遗传距离和地理距离相关性不显著。而麻栗坡兜兰、带叶兜兰的遗传多样性相对较低,很难扩大分布范围和开拓新的生境。

遗传多样性研究对物种野生资源的保护策略制定有着重要作用。针对遗传多样性较高、遗传基础较好的居群,建议设立自然保护区、保护小区或保护点,加强保护生境,禁止乱采滥挖。针对遗传多样性较低、居群个体数量较少的居群,仅仅就地保护不足以恢复其居群的生存进化能力,建议在就地保护的基础上开展迁地保护。

(兰科中心 王蒙、陈利君、王美娜、陈建兵