留住北京的大花杓蘭
北京山區自然分布有20余種蘭科植物,大多處于瀕危狀態(tài),大花杓蘭是其中觀(guān)賞價(jià)值最高的種類(lèi)?!侗本┲参镏尽飞嫌涗浀娜N杓蘭屬植物:大花杓蘭、紫點(diǎn)杓蘭和黃囊杓蘭,均于2008年被北京市列入《北京市一級保護植物名錄》。
最近二十年來(lái),棲息地喪失、旅游開(kāi)發(fā)和人為采挖等原因已經(jīng)使得北京自然分布的大花杓蘭野生種群瀕臨滅絕。為此,在北京市自然科學(xué)基金的資助下,原北京植物園園長(cháng)張佐雙教授和張毓博士帶領(lǐng)的課題組對這一美麗的蘭花開(kāi)展了一系列的保育研究工作。
“為了解大花杓蘭在北京的真實(shí)生存狀況,我們幾乎走遍了北京海拔1500米以上,植被狀況良好的山頭。只有在花期,循著(zhù)它們紫紅色的花朵,才容易找到這山中的精靈,所以我們選擇在大花杓蘭的花期進(jìn)行資源調查。”張毓博士說(shuō)。在他們的努力下,微小如塵埃的種子終于首次在實(shí)驗室里的無(wú)菌培養基上萌發(fā),長(cháng)成珍珠般晶瑩剔透的原球莖。期待著(zhù),在不久的將來(lái),大花杓蘭的幼苗能重新出現在北京森林與高山草甸的過(guò)渡帶上。
聰明美麗的高山精靈
大花杓蘭是北京山區野生花卉中最早開(kāi)花的種類(lèi)之一。每年5月中旬,大多數伴生植物還處于休眠期時(shí),大花杓蘭已開(kāi)始萌動(dòng)發(fā)芽,并迅速生長(cháng)了。6月份,它們迫不及待地綻開(kāi)美麗的花朵;9月中旬種子成熟并開(kāi)裂后,植株的地上部分才干枯。為了躲避寒冷的冬季,它們從每年的9月到第二年的5月一直在休眠,地上部分只能享受大約5個(gè)月的“陽(yáng)光燦爛的日子”。
大花杓蘭盛開(kāi)的紫紅色花朵十分美麗。正如其名,它們的花朵直徑可達5至6厘米。大花杓蘭只有2枚雄蕊,則分別位于蕊柱兩側?;▋蓚葘ΨQ(chēng);唇瓣明顯不同于花瓣,特化形成一個(gè)小口、大肚的囊狀結構。另外兩片花瓣片向前彎曲,拱衛著(zhù)豐滿(mǎn)圓潤的唇瓣。對于花期正逢雨季、又自然生長(cháng)于野外的杓蘭植株來(lái)說(shuō),囊口如果一直裸露著(zhù),便極易灌進(jìn)雨水而成為一個(gè)“水囊”,從而導致滅頂之災,但“聰明”的杓蘭在囊口的正上方巧妙地生出一片華蓋般的中萼片,像一把撐開(kāi)的雨傘,有效地將雨水拒之“囊”外,從而避免雨水對花朵造成傷害。
紅顏多薄命
然而大花杓蘭的美麗也給它們帶來(lái)了災難。大花杓蘭獨特的習慣已經(jīng)使它們在野外生存已經(jīng)不易。由于在北京的平原地區氣溫太高,大花杓蘭無(wú)法安全度夏,因此只能局限在幾個(gè)孤立的高山上。而且它們對生長(cháng)環(huán)境的要求堪稱(chēng)嚴苛,只有充足的水分供應、排水良好的土壤、足夠大的晝夜溫差這些條件都滿(mǎn)足時(shí)才能生長(cháng)良好。
而人類(lèi)的活動(dòng)在更是從多個(gè)層面影響著(zhù)它們的繁殖:殺蟲(chóng)劑的廣泛使用使授粉昆蟲(chóng)的活動(dòng)受到影響,都市熱島效應悄然蠶食著(zhù)它們本來(lái)就不大的棲息地,更重要的是野生大花杓蘭從種子到開(kāi)始開(kāi)花至少需要8年的時(shí)間,一旦被大量采挖,則需要更長(cháng)的時(shí)間來(lái)恢復。
“商業(yè)性過(guò)度采集是大花杓蘭目前面臨的最直接最緊迫的威脅,也是導致其種群和個(gè)體在短時(shí)間內快速減少的最主要原因。”張佐雙教授說(shuō)。因為通向歐美、日本等發(fā)達國家的非法走私貿易渠道的存在,我國杓蘭野生資源的過(guò)度采集是一個(gè)長(cháng)期存在的老問(wèn)題。大花杓蘭因為其極高的觀(guān)賞價(jià)值,受商業(yè)過(guò)度采集的危害最大。
“野生種群的快速縮小,甚至消失,該物種存在很大的區域性滅絕的概率。”張佐雙園長(cháng)表示。
拯救在行動(dòng)
要人工繁育大花杓蘭,首先要了解它的生物學(xué)特性,得到發(fā)育良好的種子。在天然的情況下,僅靠昆蟲(chóng)授粉,自然傳粉結實(shí)率很低,研究人員在花期進(jìn)行人工授粉來(lái)提高結實(shí)率。經(jīng)過(guò)人工授粉的大花杓蘭的結實(shí)率得到了顯著(zhù)提高,可達90%以上。但是新的問(wèn)題接踵而至:這些成熟的種子無(wú)法在實(shí)驗室的條件下無(wú)菌萌發(fā)。這樣的結果讓張毓博士十分失望。不過(guò)她迅速地將研究重心調整到了大花杓蘭胚胎發(fā)育上,而這又是一個(gè)極為辛苦的過(guò)程。作為一種高山蘭科植物,與其他蘭花比較起來(lái),大花杓蘭需要更寒冷的溫度和更大的晝夜溫差,這些在北京植物園的蘭花溫室里還是沒(méi)辦法越夏的。因此研究小組需要在不同的時(shí)間段對野外的大花杓蘭果實(shí)進(jìn)行采樣解剖。種子解剖的結果表明很有可能是大花杓蘭所具有的致密膜質(zhì)內種皮阻隔了水分和營(yíng)養進(jìn)入胚內,并最終導致成熟的種子不易萌發(fā)。
有了理論的支持,實(shí)驗室里陸續培育出了大花杓蘭的幼苗。“從我們剛剛開(kāi)始無(wú)菌培養項目的時(shí)候,就已經(jīng)開(kāi)始陸續把培養出來(lái)的幼苗山上移植,現在在野外能看見(jiàn)我們培育出來(lái)的幼苗,活著(zhù)的,生存狀態(tài)良好。”張毓說(shuō),“但是還是有很大比例的幼苗在出瓶之后就褐化。褐化問(wèn)題是目前研究的瓶頸,很大程度上限制了大花杓蘭的人工繁殖。目前,野外的大花杓蘭存活率甚至不足萬(wàn)分之一。”不過(guò)這樣的困難并不會(huì )不影響大花杓蘭保育的進(jìn)程,張毓博士還在不斷培養更多幼苗,并在合適的時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行野化?;蛟S再過(guò)幾年時(shí)間,就能看見(jiàn)你這些在培養瓶里誕生的生靈在山間綻放。
幽蘭入庭院
如果能夠大大提高出瓶存活率,大花杓蘭的人工繁育前途將會(huì )一片大好。每朵成功受粉的大花杓蘭可以得到將近1.5萬(wàn)顆種子,如果其中能有10%的種子能夠成活的話(huà),得到的幼苗數量就十分可觀(guān)了。而這些美麗的花朵可以在加拿大、英國、日本北部、北歐以及我國東北等相對寒冷地域的庭院中綻放,其潛在的經(jīng)濟價(jià)值是難以估量的。
如果有機會(huì )進(jìn)一步研究的話(huà),該研究團隊會(huì )在無(wú)菌萌發(fā)方面投入更多的精力,并探索大花杓蘭與真菌之間的共生關(guān)系。張毓表示:“天麻是一種腐生蘭科植物,除了需要促進(jìn)萌發(fā)的真菌,還需要從寄主蜜環(huán)菌中吸收有機質(zhì)才能正常地生長(cháng),而天麻的繁育通過(guò)伴菌播種已經(jīng)成為了現實(shí)。而大花杓蘭作為一種自養的綠色蘭花,伴菌播種應該也是有可能實(shí)現的。”
編輯:wenweihua
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