国家植物园助力生物多样性保护的途径与方法_魏钰.pdf

28Landscape Architecture2023/02国家植物园助力生物多样性保护的途径与方法魏钰 董知洋 池淼 周达康 张辉 贺然*摘要：【目的】国家植物园是在国家层面开展植物迁地保护的机构，承担着中国植物多样性保护的重任。以中国首个国家植物园为例，论述了其在植物多样性保护方面的工作，旨在为中国国家植物园体系建设提供参考和借鉴。【分析】介绍了生物多样性概念的由来，中国生物多样性概况、现存问题及生物多样性保护的意义。分析了国内外植物园对生物多样性保护的贡献，探讨了国家植物园可以在国家层面，通过物种收集、科学研究、国际合作以及科普教育 4 个主要途径在中国乃至世界生物多样性保护中发挥更重要的作用。同时指出随着中国国家植物园体系的建设，植物园在生物多样性保护方面的作用将更加凸显。【展望】在生态文明背景下，对国家植物园的责任、使命与工作方向进行了展望，指出国家植物园今后应加强在生物多样性编目和物种监测、迁地栽培植物的保护评估、物种濒危原因和生存策略研究、生物多样性与生态功能关系、气候变化对植物适应性进化的影响以及外来入侵物种监测与防治等方面工作，同时应与以就地保护为主要功能的自然保护地体系紧密合作，完善中国生物多样性保护安全体系，为生态文明建设与可持续发展提供坚强保障。关键词：国家植物园；生物多样性；迁地保护；生态文明建设；物种收集；科学研究；国际合作；科普教育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：TU986文献标识码：B文章编号：1673-1530(2023)02-0028-06DOI：10.12409/j.fjyl.202209240557收稿日期：2022-09-24修回日期：2022-12-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）魏钰，董知洋，池淼，周达康，张辉，贺然.国家植物园助力生物多样性保护的途径与方法 J.风景园林，2023，30（2）：28-33.2021 年 10 月 12 日，中华人民共和国主席习近平在生物多样性公约第十五次缔约方大会（15th Meeting of the Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity,CBD COP15）领导人峰会上发表主旨讲话：“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 2021 年 12 月 28 日，国务院批复同意在北京设立国家植物园，由国家林草局、住房城乡建设部、中科院、北京市人民政府合作共建。依托中科院植物研究所和北京市植物园现有相关资源，构建南、北两个园区统一规划、统一建设、统一挂牌、统一标准、可持续发展的新格局2。2022 年 4 月 18 日，国家植物园在北京正式揭牌，这不仅标志着中国国家植物园体系建设开启了新篇章，同时也成为中国植物园行业发展的重要里程碑（图 1）。植物园是开展植物迁地保护的专业机构，主要从事植物收集、栽培驯化、科学研究以及保护利用等工作，肩负着植物多样性保护的使命。国家植物园则是从国家层面开展植物迁地保护的机构，具有国家代表性和全民公益性，承担着中国植物多样性保护的重任。本研究以中国首个国家植物园为例，通过阐释国家植物园在物种收集、科学研究、国际合作以及科普教育等方面的工作，论述了国家植物园助力植物多样性保护的主要途径与方法。进而在生态文明建设背景下，笔者对国家植物园今后的责任、使命与工作方向进行了展望，以期为中国国家植物园体系建设提供参考和借鉴。1 生物多样性概况及保护意义生物多样性（biological diversity）这一概念由美国生物学家、保育学家雷蒙德（Ramond F.Dasman）于 1968 年首先提出，后由美国科学家罗森（W.G.Rosen）将 2 个词合并使用，即生物多样性（biodiversity），并在 1986 年举办的国际会议上第一次使用，从此生物多样性一词在科学和环境领域得到了广泛传播和使用3。中国自 1992 年加入联合国生物多样性公约（Convention on Biological Diversity）以来，生物多样性一词逐渐为国人所知，近年来，随着中国对生态文明建设的高度重视，该术语已经家喻户晓。中国是全球生物多样性最为丰富的国家之一，目前全球已知植物 378 116 种，动物 1 476 522 种4（2022 年 12 月 19 日数据）；中国生物物种名录 2022 版共收录植物 39 188 种，动物 63 886 种，分别占全世界总数的 10.38%和 4.39%5。中国的植物资源格外丰富，已知的高等植物总数远超欧洲植物志（Flora Europaea，1.1 万种）及北美植物志（Flora of North America，约 2.2 万种）记录的植物数量之和6；全世界高等植物中，中国特有植物为17 439 种，占比达 47%7，这些特有植物具有不可替代的生态、科学、经济及文化价值。中国陆地面积约占全球陆地面积 1/16，但是植物种类却超过全球的 1/10，复杂多样的地理条件和气候因素造就了中国丰富的生物多样性，中国是北半球生物多样性最丰富的国家6。中国生物多样性具有物种数量丰富、特有物种多、生态系统类型丰富、空间格局多样、区系起源古老等特点，在全球生物多样性中发挥着举足轻重的作用。同时，我们也必须清醒地认识到，中国生物多样性始终面临着较大的威胁。由于部分生物存在分布范围狭窄、繁育障碍等自身因素，再加上人为活动的干扰、外来物种入侵、环境污染和气候变化等外在原因，这些生物的栖息地不断缩小甚至丧失、生境破碎化，进而导致中国生态系统不断退化，生物专题：国家植物园/Special:National Botanical Garden29多样性逐渐丧失8。2017 年对中国 35 784 种野生高等植物的评估结果表明，受威胁的野生植物比例为 15%20%9。植物是生态系统的初级生产者，是生物多样性和生态系统的核心组成部分，也是人类赖以生存和发展的物质基础。尤其是野生植物，不仅维护着生态系统的稳定，也存储着宝贵的遗传信息。因此，保护植物资源及其多样性是开展生物多样性保护的基础，这已成为人类发展的重大使命和国家发展的战略选择10-11。2 植物园在生物多样性保护方面的作用植物园的功能是随着社会的发展而不断变迁的12-13。从最初的药用教学植物园、热带（殖民地经济）植物园、欧洲经典植物园，到现代的市政植物园和特殊类型植物园14，自 20 世纪 80 年代以来，植物园逐渐成为植物迁地保护的主力军。根据国际植物园协会（International Association of Botanic Gardens,IABG）统 计 数 据，截 至 2022 年 4 月 28 日，全世界约有 2 112 个植物园/树木园，迁地栽培了约 10 万种维管植物15，为全球生物多样性保护做出了巨大贡献。截至 2018 年，中国植物园总数为 162 家，共迁地保育维管植物约 396 科、3 633 属、23 340 种（含种下等级），其中中国本土植物约 2 万种，迁地保育濒危及受威胁植物 1 500 余种，约为中国记载的濒危及受威胁植物物种数量的 39%，为中国本土植物多样性保护发挥了积极作用16。设立国家植物园是世界很多国家的通行做法，目前约有 40 余个国家设有国家植物园（或皇家植物园、国家级植物园），大都分布在经济水平发达的国家以及生物多样性丰富的发展中国家。其中英国皇家植物园邱园是全世界植物园的翘楚，活植物收集保藏数量达到 2.7 万个分类单位（Taxa），为全世界植物园之首；此外，还保存有植物标本逾 700 万份，种子约 4 万种共 24 亿粒，DNA 样本约 4.8 万份，离体保存植物及菌类 6 000 余份17，是全球生物多样性保护机构18。有些国家建有国家植物园体系，如英国、法国、南非、印度等。其中南非的国家植物园体系值得借鉴，该体系包括分布于 8 个省份的 11 个国家植物园，由南非生物多样性研究院统一管理，形成全国范围的生物多样性保护网络，为南非生物多样性评估、检测与研究，促进公众教育提供了有力支撑。3 国家植物园助力生物多样性保护的途径与方法位于首都北京的国家植物园，是中国设立的第一个国家植物园，在中国国家植物园体系中处于核心地位。国家植物园与其他地域性植物园的不同在于：它是以开展植物迁地保护、科学研究为主，兼具科学传播、园林园艺展示和生态休闲等功能的综合性场所，是从国家层面开展植物多样性保护的机构，也是衡量一个国家经济、科技、文化、生态、社会可持续发展水平的重要标志6。国家植物园如何在生物多样性保护中发挥更重要作用？笔者认为主要通过物种收集、科学研究、国际合作以及科普教育 4 个途径助力中国乃至世界生物多样性保护工作。3.1 通过物种收集，有效保存宝贵的植物资源国际学术界公认的生物多样性保护手段主要是就地保护（in situ conservation）与迁地保护（ex situ conservation），植物园是开展植物迁地保护最主要的机构。活植物收集及其信息管理是植物园的核心工作，也是开展其他工作的基础。国家植物园目前已收集、保存植物约 1.7 万种（含种下单元），其中中国特有种 786 个，植物收集保护水平在全世界植物园中名列前茅。2021 年国家林草局颁布的国家重点保护野生植物名录中包括 455 种和40 类，共 1 101 种野生植物，国家植物园已迁地栽培和保护 354 种，约占总数的 1/3。同时，国家植物园还收集保护了濒危野生动植物种国际贸易公约（Convention on International Trade in Endangered Species Wild Fauna and Flora,CITES）附录中的植物 1 412 种，中国生物多样性红色名录高等植物卷极危（CR）物种79 种、濒危（EN）物种 150 种、易危（VU）物种 170 种，涵盖了兰科、苦苣苔科、天南星科、苏铁科、景天科、仙人掌科等多个植物类群。国家植物园已成为保护珍稀濒危植物的“挪亚方舟”，也为科研、科普、园艺展示等提供了丰富的植物材料。国家植物园研究员孔宏智表示：“与就地保护不同，生物多样性热点区域对迁地保护而言并不是最为重要的因素。利用科技手段实现植物在多地迁地保护，有利于降低因区域自然灾害、极端天气及突发状况造成的植物物种的灭绝风险，有助于提高植物资源保护的稳定性，为国家保存重要的战略资源。”11这也是设立国家植物园的意义所在。3.2 通过科学研究，为迁地保护提供科技支撑迁地保护不仅是把植物引种到植物园进行栽培，由于植物种类众多、习性不一，迁地保护还包括众多理论研究与技术方法创新。而且，迁地保护的材料不仅包括活植物，还包括种子、花粉、离体器官和 DNA 材料等；迁地保护还涉及植物学、植物分类学、植物生理学、种子学、土壤学、物候学、生态学、繁殖生物学、居群遗传学等多门学科15，还包括植物引种收集、栽培管理、物候及生长发育监测、繁殖、野外环境评估、回归及监测等内容。因此，迁地保护是一项综合性系统工程，需要科研的强力支撑。国家植物园在植物多样性调查与信息数据建设方面做了大量基础研究工作，为摸清中国植物资源底数做出了巨大贡献。国家植物园先后组织完成编研国家级植物志中国植物志中、英版，这是目前中国最权威、最经典的植物志书；从 2008 年起国家植物园与国际物种 2000 组织（Species 2000）合作，组织专家参考最新资料逐年更新和发布中1 国家植物园景石Dendritic quartz in China National Botanical G