遷地保護活植物的成功栽培
己亥
植物園活植物遷地保護(exsitu conseruation)主要是在露天栽培。由于植物園的遷地保護一般是在氣候區(qū)內(nèi),所以露地栽培較少碰到條件方面的問題。然而,在一定的氣候區(qū)內(nèi)各種的分布除了廣布種(廣布種一般不會成為瀕危植物)外,它們在自然界中僅分布于一定的生境,它們在一個群落中也處于不同的層片或生態(tài)位之中。同時,各種植物也具有反映各棲地環(huán)境條件的生長節(jié)律。要把它們成功地栽培在植物園,正常生長發(fā)育而達到遷地保護的目的并不是一件輕而易舉的事情。
(一)生境的選擇及創(chuàng)造
由于在同一氣候區(qū)內(nèi)的野生植物具有不同的生態(tài)適應(yīng)性,例如有的喜光、有的耐蔭、有的喜濕、有的耐旱;有的喜歡酸性土壤、有的喜歡偏堿性土壤;有的是地生的、而有的卻是附生的等。所以,對植物進行遷地保護要盡量選擇具多樣化的生境使其異質(zhì)性,必要時還要適當(dāng)改變地形、創(chuàng)造人工生境,使它們能各得其所,減少環(huán)境變化的脅迫而有利于它們的生長 、發(fā)育。
在自然界,各種植物的生長發(fā)育狀況反映了它們所處的生境條件。通過野外考察、分析,在對它們進行遷地保護時,選擇和創(chuàng)造適合的生境是進行成功栽培的關(guān)鍵。然而,在生態(tài)調(diào)查和野生植物的栽培中,我們發(fā)現(xiàn)不少野生植物它們所處的環(huán)境條件不一定就是它們整個生長發(fā)育過種或某一階段最適的條件。例如,在滇南西雙版納,石灰山季雨林的某些成分,如龍 血樹、董棕、巖棕(Pleomele ochinchinensis)等,它們分布在石灰山主要是喜光,要求排水良好,而且生長緩慢,它們對于棲地的鈣質(zhì)并不是什么撘覽禂?shù)摹⒉豢扇鄙俚摹吧鏃l件”。在自然界里妨礙它位分布進一步擴大的主要因素之一乃是植物種間的競爭關(guān)系。所以,在栽培它們時,只要排除或其他植物對陽光(也包括對土壤養(yǎng)分)的競爭,它們在排鈣土上能生長得更好,而不一定要創(chuàng)造鈣質(zhì)的生境(蔡希陶,許再富,1979年)。又如在熱帶雨林群落中,很多雨林的喬木成分,它們的幼苗和更新苗是在光線很弱 ( 光照僅為林外的4%~8%)的條件下生長,由于種群間對生活條件的強烈競爭,它們常處于摷⒍鰯狀態(tài),生長速度極其緩慢,也只有在這樣的狀況下,它們才有可能獲得機會,成長為群落中的預(yù)備種群。如在西雙版納大勐龍干性季節(jié)性雨林下的10種喬木的多齡幼苗,在4年的觀測中,每年平均僅長同1.8厘米,葉子增加0.9片,更大甚者,如大藤黃(Garcinia tinctoria),每年平均長葉僅0.5片,處于“雖生猶死”的狀況。它們并不是喜蔭的植物,而是撃鴕駭?shù)闹参?。?dāng)林下生長條件改善(如光照),它們的栽培。如分布在西雙版納熱帶雨要中的兩種龍腦香科植物:望天樹和版納青梅,它們都是群落的上層優(yōu)勢樹種,其更新苗均處在較陰濕的條件,因光照不足而處在受抑制的狀況,“蹲苗期”都約10年。而當(dāng)它們的同齡幼苗被移至同地區(qū)而環(huán)境變化不大的西雙版納熱帶園實行遷地保護時,獲得了較好的光照條件,而且減少了在自然群落中其他物種的競爭,它們的生長速度明顯地加快,如表9所示。
(二)建立多種類、多層次的人工群落
在野生植物的引種實踐中,已經(jīng)證實了對某種植物的單一種栽培出現(xiàn)了不少問題。例如對團 花(Anthocephalus chinensis)的單一栽培幼苗受團花絹螟(Dianhania glauculelis)的危害率高達100%,受團花旋皮天牛(Acalelopta lceruina)的危害率達36%~78%,而且其生長速度比不上它們在分散分布的自然狀況下(見圖5)。單一栽培的美登木(Maytenus hookeri)也1 00%受美登木果蛾(Teinoptila antistatica)的危害。這些是單一的工人群落失去了這些植物在自然群落中多層次、多種類的種間在平面、空間上和時間上的多種協(xié)調(diào),不能充分利用自然資源所致(許再富等,1985年)。所以,對野生植物實行遷地保護要在解決它們個體生態(tài)適應(yīng)的條件下,根據(jù)它們在自然群落中的狀況和必要的試驗,把它們組成各種的多層次、多種類人工群落。也以此來補償遷地保護地與自然生境在環(huán)境條件上的差異并不斷調(diào)整、改善其結(jié)構(gòu)和生境條件,使在新的栽培條件下,被保護的植物能較好地生長、發(fā)育和繁育后代。
(三)解決好各個生育階段中的問題
野生植物在栽培環(huán)境條件下,它們在各個不同的發(fā)育階段會出現(xiàn)不同的問題,這些問題都要經(jīng)過試驗、研究而采取必要的措施解決,使它們能在栽培地正常生長、發(fā)育和繁衍后代。
1. 幼苗灼傷問題
很多植物,尤其熱帶雨林的成分,在自然界,它們的幼苗都在陰濕的環(huán)境下生長,也是有一 個明顯的生長抑制期 (一般是10年左右)。在育苗和露地栽培的條件下,很多植物在強光和較干燥條件下,容易產(chǎn)生灼傷,影響生長。所以,要根據(jù)不同的種類及幼苗所處的不同階段 給予一定的人工遮蔭條件。
2. 早衰問題
很多植物在栽培條件下能比它們處在自然條件時提早開花結(jié)實。為發(fā)展生產(chǎn),早熟是需要的,但作為物種保護就不一定早熟。有些植物早熟又帶來了早衰。如油瓜(Hodgsonia macroca rpa)在自然條件下生長于熱帶森林中,是木質(zhì)藤本植物,5~6年開始結(jié)果,一年結(jié)一次果,生株結(jié)果10個;人工栽培于籬架,滿足了它的喜光習(xí)性,分枝多,部位低,半年至一年就開 花結(jié)果,且一年開兩次花,每株結(jié)果30~40個,少數(shù)高達百個,但常出現(xiàn)撘荒昊ā⒍齬、三年就早衰數(shù)南窒螅饈遣煥謁塹謀;?。根据晤U塹墓鄄歟凸系撓酌縭竊謨炅窒的摿故獢條件度過的,它們在曠地烈日摳扇葦條件下,地上部分易灼傷;而地下淺根系也由于長期適應(yīng)于林下土壤的摿故獢條件,一下適應(yīng)不了裸露栽培條件下的高溫及強烈變溫的條件,生理活性受到阻滯而造成上述的早衰。所以,在研究植物在栽培條件下的早衰原因以后,采取必要的措施加以解決,如對油瓜栽培哩,可采用棚架的方法,讓它們自己造成對地面的遮蔭或?qū)Φ孛孢M行覆蓋。
3.座果率底的問題
這是野生植物在栽培條件下常發(fā)現(xiàn)的問題,只開花不結(jié)果、座果率低或空秕率高,影響對它們的有效保護。例如蘿芙木(Rauvolfia yunnanensis)在野生條件下寬秕9%~18%,可是在栽培條件下,空秕率高過94%~96%;美登木有同樣的問題。產(chǎn)生上述情況的原因是多樣的,有的可能是在栽培條件下失去了傳粉的媒介;有的可能是栽培的種群太小,植物難以進行異株或異花授粉或由于自交的同質(zhì)不親和性引起的不育,這些現(xiàn)象在植物界中普遍存在;有的可能是雌雄器官的發(fā)育不同步等。假如遇到這些問題,一定要通過觀察、實驗,在弄清其原因后,修訂其遷地保護計劃,或采取必要的措施,以逐一解決。
(四)遷地保護活植物的有害生物防治
在植物引種的歷史上,由于不慎而隨著種子、苗木、枝條等引進了嚴(yán)重的病害和惡性的雜草,對農(nóng)作物、經(jīng)濟林木和環(huán)境造成了慘重損失的例子層出不窮。此外,由于很多植物栽培在一起,也有利于一些病蟲害的發(fā)展,這些情況也一直嚴(yán)重地影響了稀有、瀕危植物的有效保護。所以,除了對于植物過地保護的繁殖材料在引進時必須確保不帶危害的生物外(如通過 檢疫),還必須采取一些有效的措施,以控制有害生物對遷地保護植物的危害。
1. 創(chuàng)造良好的生長條件
遷地保護的植物如來源于環(huán)境條件差異太大的地區(qū)或雖然來自于氣候內(nèi),但所選擇的生境與原生境差異太大,以及在栽培方式上不當(dāng),如單一種植等,均會使被保護的植物生長不良,而導(dǎo)致病蟲害的侵害。所以,對稀有、瀕危植物的栽培,必須它們的個體生態(tài)、群落生態(tài)的特性,選擇或創(chuàng)造合適的生境,組成一定的群落和加強管理措施,以保證它們的正常生長和 發(fā)育。
2. 生物防治措施
在稀有、瀕危植物遷地保護區(qū),不僅要嚴(yán)禁捕鳥和捕捉蝴蝶等活動,而且要根據(jù)情況,采取引鳥的措施,如貓頭鷹、啄木鳥、小山雀等的引進和繁殖一些益蟲如蜘蛛、食蟲瓢蟲一睦蜂類等。而對于一些與昆蟲有協(xié)同進化關(guān)系或需要特殊昆蟲為其授粉的稀有、瀕危植物的遷地保護則要引入相應(yīng)的昆蟲或進行人工授粉,否則它們便難摯又腫擁街腫訑?shù)倪^程。
3. 有害生物清除
有害與無害不是絕對的,而是有條件的。一些病蟲害是明顯的有害,除了采用相應(yīng)的化學(xué)藥物或生物農(nóng)藥防治外,人工清除也是必要的。其他的有害生物如菟絲子(Cuscuta chinensis )、寄生藤 (Dendrotrophe frutescens)、桑寄生 (Loranthus spp.)和槲寄生(Viscum spp. )等,還有侵入保護地各種惡性雜草,它們直接或間接危害被保護的稀有、瀕危植物,均要及時和徹底清除,或采用其他有效控制的方法。
(五)活植物遷地保護成功的評價
最終的標(biāo)準(zhǔn):保持性與防止性。
稀有、瀕危植物在遷地保護地的保存是一個相當(dāng)長的(一般認為50~100年),其是要能維持物種的原有遺傳性。保持性(retetion)是指某一居群經(jīng)遷地保護后能維持該居群的基因頻率。而防止性(preventation)系指隨著時間推移,經(jīng)多代繁殖,不會因選擇而出現(xiàn)遺傳基因的流失。因而,對其評價必須遷地保護的植物經(jīng)過若干代繁殖后,而且必須有采用一定的測試 方法 (如形態(tài)比較、細胞檢測、同工酶測試或DNA分析等)去鑒別。