植物园到底是干啥的?你可能从来都没“逛对”过!

国家植物园是今年 4 月 18 日诞生的,前身是 1956 年成立的北京植物园,之后由于各种各样的原因,这个北京植物园分成了两家:由中科院管理的南园,和由北京市管理的北园。如今,在国家植物园体系建设的背景下,南园和北园又重新合在一起,而且还要和全国的植物园同行们一起展开合作,统筹安排,合理布局,共同为我们国家生物多样性保护事业来做奋斗。

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国家植物园。图库版权图片,不授权转载

那么说起植物园,大家觉得植物园是干什么的呢?除了去看植物,植物园还有什么作用?今天就让我们跟随国家植物园科普馆馆长王康老师,一同了解植物园的趣闻吧。

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植物园的是干什么的?

其实,植物园是一个以植物为主题的博物馆,主要致力于收集三样东西:

活的植物,就是诸位在植物园见到的植物或者苗圃中正在实验的植物;

死的植物,也就是标本;

和植物相关的文献,包括图书、画作、笔记等等,所有人类与植物相关的资料。

植物园的主要任务,就是利用这些资料、标本、活植物展开植物学研究;同时,还要对外输出美丽的园林和高超的园艺,吸引人们来到植物园,这样才有机会把植物学家对植物的理解与认识传递给公众,让公众对自然、动植物感兴趣,对植物园感兴趣。

因此,诸位都是植物园的衣食父母,都是植物园存在的意义。游客的满意是至关重要的,为此,植物园一定要追求美感,讲究以人为本。如果植物园园区管理不好,脏乱差,诸位都捂着鼻子去植物园,那将是植物园的末日。

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植物园仅仅环境美、园区美、植物美、员工美,就可以了吗?显然是不够的。

随着时代的发展,植物园的功能也在发生着一系列的变化。早期的植物园以开发利用植物资源为主,现代的植物园则发生了一点功能上的改变,保护生物多样性成为了重要任务。这倒不是植物园变了,而是这个世界变了,人多了,植物资源变得不够用了,或者也可以说是被人类过度开发了,或者被人类活动挤压了,数量减少了,面积变小了,生态系统变得脆弱了。为了保护那些受到严重威胁的物种,现代植物园开展了迁地保护工作。

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什么是迁地保护?

迁地保护这个概念相对的是就地保护。就地,就在原地。对于植物来说,就地保护的主要方式是建立国家公园、自然保护区、森林公园等保护地,就地保护的工作主要就由这些保护地来承担。而迁地,则是迁移到别的地方,对植物的迁地保护主要由植物园来负责。迁地和就地,这两种方式相辅相成,缺一不可。

迁地保护并不是简单地把植物从野外挖到植物园就算完成任务了。在科学上,迁地保护是有定义和内涵的,它是为行将灭绝的生物提供的生存的最后机会。如何理解迁地保护?在什么情况下,需要开展迁地保护呢?我们通过一个具体的例子来说说。

下面这张照片是北京的大花杓兰,这可能是北京范围内有野生分布的 24 种兰科植物中最动人心魄的植物了。以前在很多山头都能见到,但是随着旅游开发,过度采集,人类活动频繁干扰了大花杓兰的生存环境,这种植物开始变得越来越少,越来越难见到。这种情况下,就地保护显然已经无法保住这个物种在野生环境下健康繁衍了,这个时候,迁地保护就显得格外重要了。

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大花灼兰(Cypripedium macranthum),拍摄:魏尧

在国家植物园里,张毓博士的团队从 2004 年开始研究大花杓兰,对大花杓兰的资源、生长环境、共生菌、种子萌发、野外回归展开了一条龙探索,一个一个难题进行解锁。

兰科植物的种子都非常地细小,细如尘埃,因为它在长期进化的过程中,把胚乳丢掉了。大部分的兰科植物把胚乳都丢掉了,但是发芽的过程当中又需要营养,那么怎么办呢?

在自然条件下这些种子的萌发,可以依靠共生菌来提供营养,如果没有共生菌,那么杓兰属的植物几乎是不怎么萌发的。然而到今天为止,科学家们对于兰花共生菌的理解和认识知之甚少,还处在无从下手的阶段。目前,面对人工栽培和迁地保护这两个迫切需求,全世界杓兰属研究人员的重点,就是如何在没有共生菌的情况下,让杓兰属的兰花种子发芽,并且提高发芽率。

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此外,杓兰属植物还有一个很奇特的点,就是在温带地区的杓兰属植物有一种机制,它的种皮会很厚,而且还会木质化。在自然条件下,这种现象可能是植物对自身的一种保护措施,但是在实验室里边却带来了另外一个难题——如何把这个木质化的种皮打破,然后让种子迅速发芽。而这也是杓兰属植物研究人员的另一个研究重点,如果想要解决这个问题,就需要在种子成熟的时间、培养基、激素、外援有机物,还有整个培养基的 pH 值等所有控制因子进行摸索。

经过近 20 年的努力,如今,张毓博士的团队已经送大花杓兰回归到北京的野外。不仅如此,他们还帮助四川黄龙自然保护区开展了杓兰属植物的就地保护工作,重要的是给北京的自然保护区和四川的黄龙保护区培养了开展保护工作的人才和力量。

在北京还有比大花杓兰数量更少的物种,如:一级保护植物百花山葡萄、二级保护植物丁香叶忍冬等,还有大家特别喜欢的槭叶铁线莲。槭叶铁线莲虽然数量相对较多,但是如果不保护起来,由于它的颜值太高,可能没有几年就岌岌可危了。从这里我们看出来,进入我们保护名录的不仅仅是那些数量或者种群少的物种,还有些未来大概率可能会变少的物种。

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丁香叶忍冬(Lonicera oblata),拍摄:沐先运

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百花山葡萄(Vitis baihuashanensis),拍摄:沐先运

刚才说到的这几种植物:大花杓兰、百花山葡萄、丁香叶忍冬、槭叶铁线莲,目前看来都有必要进行人工干预,开展迁地保护工作。这些迁地保护工作不一定非要局限在城市中的植物园里开展,在植物原产地就近的区域或者相似的区域也可以开展。

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槭叶铁线莲(Clematis acerifolia),拍摄:魏尧

研究和保护这些植物的过程,我们发现一个特征:物种的濒危程度越高,往往物种本身就会存在越多的问题,比如传粉问题、结实问题、败育问题、种子传播问题等等。就是因为这些植物遇到了它们自身无法承受的挑战,才会出现繁衍危机的嘛。这种时候,我们需要开展迁地保护中的濒危机制研究,对症下药,采取人工干预,使种群在数量上逐渐增加,同时,在遗传多样性的丰富度上也逐渐恢复。

当然也有些例外,有些植物的濒危完全是人为活动造成的,改变人为活动和采集利用习惯可能是保护工作中最为困难的一部分。比如说,有的植物种群数量很少,分布的区域又很狭窄,但是就植物本身来讲,繁衍生息没有遇到什么瓶颈,如果没有干扰,虽然人丁不旺,但是健康地活下去本来应该没有问题。然而,人类要在它的分布区域内修建水电项目,库区的设计高度恰巧要淹没最大的种群。

类似这样的情况不多见,但也是有的,可能五小叶槭是大家最为熟知的例子。目前对这些植物来说,开展迁地保护工作可能是唯一的希望。从某种意义上来说,这都不是科学问题,这样的问题摆在任何人面前都是棘手的,这个时候如何找到合理的、恰当的、折中的、公允的办法才是真正考验人类智慧的。

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五小叶槭(Acer pentaphyllum)

由北京植物园升级到国家植物园,我们的工作有了新的机遇,也有了新的挑战。面对功能上的转变,未来我们如何与我们的公众和关心爱护植物园的各界人士一起把植物园变得更美,更能满足人民群众对植物园的需要呢?我认为可能需要做好以下三件事: 

用更好的展览、更好的活动和课程增加公众对植物园的粘性,让我们的身边那些热爱植物、热爱自然的人们能够在植物园的受众群体中得到学习和被学习的机会,既有所得,又有付出,获得成就感和满足感;

依托国家植物园的资源,构建野外科考、引种收集、园艺与栽培等科学传播和科普教育平台

对标中小学教学大纲,针对中小学生和科学课教师,开展国家植物园科学教育课程计划

希望在座的各位以及听到这个分享的诸位朋友,能和我们一起,热爱生活,珍惜生命,不仅仅爱护动物,也要爱护植物,这个世界的所有美好,可能都与我们身边的一草一木有关系,它们身上的基因和潜能是人类赖以生存的基础,呵护它们就是呵护我们自己。

最后还想说的是,前人栽树,庇荫后人,中国国家植物园是一棵今年才刚刚栽下的“小树苗”,将来我们还会在全国各地种下更多的“树苗”,把咱们国家的国家公园和国家植物园体系建设起来。希望这些“小树苗”都能得到大家的爱护,茁壮成长,长成“苍天大树”,为我们的子孙后代,为我们深深爱着的祖国大地撑起永续的保护伞。

本文根据王康(国家植物园北园科普馆馆长、教授级高工)在星空讲坛的演讲整理。

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