从雪山到森林，中国科学家保护生物多样性“天堂”

云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站工程师范中玉在云杉坪大样地内查看一棵杉树(2024年3月28日摄)。新华社记者 陈欣波 摄

新华社北京5月31日电 题:从雪山到森林,中国科学家保护生物多样性“天堂”

新华社记者喻菲、杨春雪

范中玉常找不到家中物品放在哪里,却对玉龙雪山下一片原始森林中的47000多棵树木如数家珍。

38岁的范中玉是中国科学院昆明植物研究所云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站(以下简称“丽江站”)的工程师。过去10年,他几乎每周都要到玉龙雪山东侧海拔近3200米的一片25公顷森林样地,收集树叶、种子,观察幼苗,为树木丈量“身高”“胸围”,检查它们的生长状况。

他和同事在森林中竖起相当于20多层楼高的塔吊,科研人员可被送到塔吊臂范围内任意一棵大树的树冠上去调查昆虫、鸟类、菌类等物种,开展生物多样性研究。

“我们希望通过数十年的长期监测,寻找森林和生物多样性发展规律。也许我一辈子也看不到研究结果,但可以为后人积累观测数据。”范中玉说:“看着小树逐渐长成大树,一些树木枯死分解,营养物质循环更新,其实人类也遵从同样的规律。”

据介绍,丽江站地处青藏高原至云贵高原的过渡地带,是全球生物多样性热点地区之一,以及中国生物多样性保护优先区和生物种质资源基因库,具有重要代表性。科学家运用森林大样地、海拔样带体系、动植物动态监测、生物多样性和生态系统功能控制实验、森林林冠塔吊和卫星遥感等手段,从多维度、不同时空尺度对滇西北森林生物多样性系统开展长期定位观测。

丽江站副站长许琨和团队成员每年近一半的时间在野外,春天植物花季去开展物种调查,秋天去收集植物种子,冬天整理收集到的标本和资料。

云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站副站长许琨在台站种子库内查看收集的植物种子标本(2024年3月27日摄)。新华社记者 陈欣波 摄

一次为了调查一种濒危的杓兰,许琨满山遍野跑了半个月,由于环境变化,原来记录的几个点都没找到。正当他沮丧之时,却在一个小山谷里意外发现了这种植物。“当时感到如释重负,开心极了。我们目前已收集珍稀濒危杓兰属植物12种。”他说。

“我们对滇西北海拔2000至4500米的物种开展观测调查,获得第一手数据,目前已收集保存了2600余种重要野生植物种质资源。”许琨表示,“我们利用生物技术解决濒危物种的繁殖问题,未来可让它们回归野外进行生态重建、生态修复。”

2024年3月28日拍摄的云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站云杉坪大样地,远处是玉龙雪山(无人机照片)。新华社记者 陈欣波 摄

目前,丽江站已经配备滇西北野生植物种子库、温室群、组培室等设施,形成了包括调查、收集、保存、研发、生产在内的完整研究体系。科研人员与来自英、美、加、德、日等国的科学家就生物多样性保护、植物多样性形成与演化、森林生态系统功能等多个领域开展合作研究。

科学家的研究也为当地百姓带来好处。例如,有100多年历史的云南白药的一种重要成分滇重楼,其野生品种由于过度采集而处于濒危,人工栽培品种的种子需要两年半才能萌发。许琨团队通过生物技术,让种子的萌发时间缩短到半年。他们还将育苗技术和培育的小苗免费提供给当地百姓。

中国科学家生物多样性监测、保护正在攀登新的高度。目前云南海拔最高的科研观测站——迪庆白马雪山高山冰缘生态系统云南省野外科学观测研究站(以下简称“白马站”)已建成,在海拔近5000米和4300米设有气象观测场和样地,为青藏高原冰缘特殊生境内生物多样性研究、保护和生物资源利用提供强有力的科学支撑。

2024年5月22日拍摄的迪庆白马雪山高山冰缘生态系统云南省野外科学观测研究站(无人机照片)。新华社记者 陈欣波 摄

白马站副站长杨扬说,高山冰缘带主要指永久雪线以下、高山草甸以上的狭窄区域,是草本植物分布的海拔上限,拥有丰富多样的植物适应现象。

已在白马雪山工作20多年的杨扬说:“高山冰缘带的氧气含量只有低海拔地区的70%左右,终年寒冷,植物为了在此极端环境生存用尽浑身解数。我们想知道它们是怎样在高海拔存活下来的。同时,高山冰缘带也是全球气候变化最敏感的区域之一,我们想知道分布在高寒生境内的植物是如何响应全球气候变化的。”

科学家在白马站建立了温室,计划开展模拟增温实验,探究冰缘植物在温度升高后的形态生理变化,进一步对冰缘植物保护提供理论支撑和科学指导。

此外,科学家们还在昆明植物研究所建造了野生物种的“诺亚方舟”——中国西南野生生物种质资源库,成为目前全球第二、亚洲最大的野生生物种质资源库,现已保存中国本土野生植物种子11000多种94000多份、植物离体培养材料2000多种27000多份、植物DNA9000多种71000多份、微生物菌株2000多种23000多份、动物种质资源2000多种90000多份。

中国西南野生生物种质资源库工作人员在查看植物离体种质材料(2023年9月27日摄)。新华社记者 陈欣波 摄

昆明植物研究所副所长李宏伟说:“我们开展了极小种群野生植物保护体系研究,调查获得了200个植物物种种群现状的基础数据,其中包括两个被认为野外灭绝的物种,并对125个物种实现迁地保护、9个物种开展近地保护示范、20个物种开展回归试验示范。”

“我们立足中国西南,面向喜马拉雅—横断山脉区域,研究植物的系统发育和演化过程,因为这个区域是全球36个最重要的生物多样性地区之一。地球的生态系统就是一个命运共同体,保护好自然生物多样性就是保护我们人类的未来。”李宏伟说。