干旱区植物种质资源保育及伊...-吐鲁番国家植物园建设构想_张道远.pdf

34Landscape Architecture2023/02干旱区植物种质资源保育及伊犁-吐鲁番国家植物园建设构想张道远 管开云*康晓珊 刘会良 王建成 王喜勇摘要：【意义】伊犁-吐鲁番国家植物园是中国唯一一个处于温带大陆气候的植物园，具有独特的地域和生物多样性特点，是干旱区荒漠植物收集、引种、保育的宝库。干旱区内独特且丰富的抗逆生物种质资源，是国民经济可持续发展的重要资源，也是联合国生物多样性公约生物多样性保育的重点区域。广泛收集保育干旱区野生植物种质资源并进行有效迁地保育，对保障全球生物资源安全有重要意义。【分析】国家植物园体系在考虑国家重大战略、主要气候类型与典型植被区划特点、生物多样性热点地区、服务经济社会发展需要等因素后，依据国家代表性、保护系统性、社会公益性、管理可行性等准入条件，将伊犁-吐鲁番国家植物园纳入国家植物园体系布局。因此，按照国家植物园体系的主要建设任务，整合中国科学院新疆生态与地理研究所在新疆已建的伊犁植物园及吐鲁番沙漠植物园，建设伊犁-吐鲁番国家植物园，是构建干旱区植物迁地保育体系的必然要求。【展望】伊犁-吐鲁番国家植物园旨在构建干旱区植物迁地保育体系，建设集生态保护、物种保育、科学研究、开发利用、实验示范、科普教育和旅游观光为一体的世界最大的综合性干旱区植物园。为实现中国生物多样性保护目标和建设美丽中国奠定基础，并为中国“一带一路”战略实施提供科技支撑及中国方案。关键词：国家植物园；干旱区；种质资源；伊犁植物园；中国科学院吐鲁番沙漠植物园基金项目：科技部第三次新疆综合科学考察项目“天山野果林生态系统与生物多样性调查”（编号 2021xjkk0500）；中国科学院战略生物资源计划“天山野果林重要野生果树资源收集保藏与评价、利用”（编号 KFJ-BRP-007-008）Beijing Landscape Architecture Journal Periodical Office Co.,Ltd.Published by Landscape Architecture Journal.This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.中图分类号：Q94-339文献标识码：B文章编号：1673-1530(2023)02-0034-06DOI：10.12409/j.fjyl.202210310611收稿日期：2022-10-31修回日期：2022-12-16开放科学（资源服务）标识码（OSID）张道远，管开云，康晓珊，刘会良，王建成，王喜勇.干旱区植物种质资源保育及伊犁-吐鲁番国家植物园建设构想 J.风景园林，2023，30（2）：34-39国家植物园是衡量一个国家生物多样性保护水平的重要指标，也是国家生态文明的象征。2021 年 10 月 12 日，国家主席习近平在生物多样性公约第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话时指出：“本着统筹就地保护与迁地保护相结合的原则，启动北京、广州等国家植物园体系建设。”1高质量建设国家植物园体系的新征程由此开启。纵观全球，国家植物园体系建设还是一个新鲜事物，国际上可以借鉴的案例很少1-2。因此，利用中国制度、资源优势更好地支持国家生态文明建设，建设国家植物园体系无疑是对生物多样性保护的必然要求，也是长远的科技与应用体系的任务部署2。中国是世界生物多样性大国，也是唯一一个每年都发布生物物种名录的国家。该名录提供了中国生物多样性动态的本底资料，为生物多样性保护工作提供了基础科学支撑。中国生物物种名录2022 版（以下简称名录）共收录植物 39 188 种，其中被子植物32 708 种、裸子植物 291 种，其中的特有种高达 1.5 万 1.8 万种，约占中国高等植物总数的 50%。较 2021 年，名录中植物物种数增加了 794 种，其中被子植物增加 747 种，增加新科 1 个、新属 11 个、新种 289 个，发表国家级新记录 62 个。2021 年调整后的国家重点保护野生植物名录包括 455 种和 40 类，共 1 101 种3；较 1999 年，最显著的变化是新增野生植物 268 种和 32 类、删除了 35 种野生 植物。由此看出，20 多年来中国野生植物保护形势发生了较大变化，在不断深入开展生物多样性保护的各项工作时，不断有新物种被发现，部分濒危野生植物得到有效保护，濒危程度得以缓解。35 种野生植物被从国家重点保护野生植物名录中删除的原因有新分布区发现、人工栽培成功、居群趋于稳定、分类地位改变等。然而，仍有不少野生植物因人为扰动等因素，生存环境遭受严重威胁，濒危程度加剧甚至灭绝4。比如中国有树木 4 886 种（占全球树种的 8.3%），2 429 种为特有种，964 种（近 20%）濒临灭绝5。因此，中国野生植物保护的任务还很艰巨，需要更强有力的支撑来进行生物多样性的保护。众所周知，就地保护和迁地保护是构建中国生物多样性保护体系的基础，二者有机互补、缺一不可。而这些保护工作主要是通过自然保护地、植物园等机构来实施。中国现有植物园近 200 个，植物园迁地栽培活植物约 2.8 万种，其中本土植物约 1.5 万种（占中国本土植物总数的 40%），中国特有植物约4 600 种（占中国特有植物总数的 31%），珍稀濒危植物约 1 800 种（占中国珍稀濒危植物总数的 48%），国家重点保护野生植物约 740 种（占国家重点保护野生植物总数的 62%）6。可见，植物园的建立与发展对中国本土植物多样性的保护发挥了非常积极的作用，也为中国履行生物多样性公约做出了重要贡献4。同时，已迁地保护的植物数量相较于中国现存的植物种数（近 4 万种）还很少，植物园要进行的物种保护之路还任重而道远。专题：国家植物园/Special:National Botanical Garden35在中国植物园联盟的努力下，中国各植物园、树木园初步形成了保护网络的格局，但还是存在一些问题，诸如不同的隶属关系使得各个植物园在功能定位、规模与能力方面差异较大，表现为生物多样性保护、园林展示、科研及科普等方面的侧重点不同7；还存在重叠设置、多头管理的问题，缺乏科学统一的植物园建设、管理和评价机制；部分重要区域及重要植物类群保护还存在空缺，针对国家重点保护和珍稀濒危植物类群的研究缺乏系统性、战略性和前瞻性；科研成果与实际应用的结合度较低，植物学研究人才匮乏等7-8。在此背景下，建设国家植物园体系可以整合提升植物园结构，很好地解决以上问题，也是植物园发展的新机遇。中国国土面积幅员辽阔，是全球唯一纵贯寒带、温带、亚热带、热带和完整植被带的国家1-2，中国有 4 个全球生物多样性热点地区9-11，因此，在每个生物多样性热点地区及气候带、植被带内建设 12 个国家植物园非常有必要3。为保证中国植物生物多样性保护的多样性和完整性1-2，国家已将分布在不同区域、保育不同植物类型的植物园陆续纳入国家植物园体系，以全覆盖保育中国重要植物资源，并按照“成熟一个、设立一个”的原则，稳步推进国家植物园体系建设。干旱区独特且丰富的抗逆生物种质资源，是国民经济可持续发展的重要资源，也是联合国生物多样性公约中生物多样性保育的重点，更是国际社会生物相关科技和产业竞争的热点和战略制高点。在全球掠夺干旱区生物资源和生物多样性快速丧失背景下，充分发挥“一带一路”战略优势和中国新疆独特的区位优势，加强全球干旱区植物种质资源收集与保育研究，对保障干旱区战略生物资源安全有重要意义。干旱区植物种类特殊，抗逆基因资源丰富，具有不可替代性。中国科学院新疆生态与地理研究所为了充分保育干旱区植物资源，已在新疆建立了“一西一东”两个植物园。“一西”指伊犁植物园，该园所处的中亚山地是全球 36 个生物多样性保护热点区域之一，发育有独一无二的天山野果林，物种与遗传资源丰富，具有明显的不可替代性。“一东”指吐鲁番沙漠植物园，该园位于吐鲁番盆地东南部，主要收集保育抗逆植物资源，是荒漠植物的“挪亚方舟”。整合伊犁植物园和吐鲁番沙漠植物园，建立伊犁-吐鲁番国家植物园，构建干旱区植物迁地保育体系，规划建成集生态保护、物种保育、科学研究、开发利用、实验示范、科普教育和旅游观光于一体的世界最大的综合性干旱区植物园，将更高效、更全面、更系统地收集保育温带干旱区荒漠植物种质资源，并为开展相关研究提供更好的平台。1 干旱区植物资源多样性及其保育的全球意义干旱区庇护着世界上最宝贵、最稀有的生物多样性资源12。世界大陆干旱和半干旱区的总面积约占大陆面积的 1/3，遍及世界各大洲 50 多个国家13。中国是世界上主要的干旱区国家之一，干旱区面积约占中国国土面积的 50%，而中国有 83%面积的干旱、半干旱区又集中分布在西北地区14。干旱区具有独特的地域和生物多样性特点，包括高山、冰川、荒漠和盐湖等极端的环境类型，在极度干旱、高盐碱、高寒、高热和强辐射等特殊环境条件的胁迫下，孕育了丰富而独特的生物资源13。中亚干旱区约占全球干旱、半干旱区面积的 34%，地处各大生物区系的交汇和过渡地带，有着全球干旱区最为丰富的生物种质与基因资源，在物种基因、种群特征和生态类型等方面都具有独特的生物多样性特点。干旱区植物种质资源具有抗高温、抗旱、耐寒、耐盐碱、抗紫外和高光效等优良遗传特性，在生物区系中有大量的特有科（单属科）、特有属（单种属）和特有种（半特有种），具有明显的区域特性。此外，中亚干旱区是全球干旱区生物多样性的关键区域13。据统计，中亚干旱区分布维管植物 127 科 1 279 属 9 346 种15，在气候变化和人类活动影响下，其生物多样性受到严重威胁，已有多达 1 010 种珍稀濒危植物（87 科 384 属）被列入中亚 5 国的红色名录16。值得一提的是，中亚山地也是中国生物多样性保护优先区域之一17，约有 7 000 种维管植物分布在中亚山地，占整个中亚地区维管植物总数的 70%以上15，且包含大量特有属和特有种。其中，天山野果林分布有新疆野苹果（Malus sieversii）、野杏（Prunus armeniaca）、野 核 桃（Juglans regia）、野 扁 桃（Prunus ledebouriana）、野山楂（Crataegus spp.）等多种栽培果树的祖先种，是世界林果资源天然基因库，具有极高的研究价值以及果木遗传育种价值。此外，中亚山地还是很多类群的起源和分化中心，如葱属（Allium L.）、郁金香属（Tulipa L.）、顶冰花属（Gagea S.）、独尾草属（Eremurus M.）、阿魏属（Ferula L.）、岩黄耆属（Hedysarum L.）等。新疆地处欧亚大陆腹地，四周环绕高山和高原，属于典型的温带大陆性气候和内陆干旱环境，拥有丰富而独特的荒漠植物资源。新疆现有维管束植物 141 科 910 余属 4 200 余种18，其中仅新疆分布种有 1 700 余种19，特有种 400 余种20，并且单种科、单种属、寡种属、短命及类短命植物种类丰富19，其中不少种已被列为具有国际意义的生物多样性优先保护物种和中国重点濒危保护植物，新疆的生物多样性在中国占有相当重要地位21。随着全球环境的日益恶化，人类对生物资源的过度开采、捕猎以及大型工程的扰动，干旱区重要野生生物资源已经受到了严重破坏，许多种类濒临甚至已然灭绝22，生态系统退化的问题十分严峻。据不完全统计，中亚干旱区有近 10%的植物生存受到威胁，60%的梭梭林受到损害，50%的天山野果林消退15。只有更多地关注干旱半干旱地区生物多样性的研究和保护，推动干旱区生物多样性保护和改善当地居民生计，才能全面实现联合国可持续发展目标和 2050 年生物多样性愿景。因此，保育干旱区生物多样性具有重要的全球意义。2 伊犁植物园“就地+迁地”保育模式及其重要性伊犁河谷是中国 12 个具有全球意义的生物多样性关键区域之一，其中天山野果林生态系统作为天山山地植被垂直带结构的重要36Landscape Architecture2023/02