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杨生军的博客

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【转载】墙头草,草头王  

2015-06-26 20:49:30|  分类: 聚焦古代文明 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自闲静《蕨类方舟》

蕨类方舟 - 闲静 - √

 

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 原产地三峡的荷叶铁线蕨是国家二级保护植物,因栖息地淹没在水下,成了“落难的公主”,如今只能在深圳仙湖植物园蕨类植物保育中心等特殊的地方才能一睹它们的身姿。除了荷叶铁线蕨,这里还“收留”与“复活”了濒临灭绝的类似珍稀蕨类植物800多种,种类数量位列全国第一,成为名符其实的蕨类植物“避难所”。


作为最古老的陆地植物之一,蕨类植物是植物界的“活恐龙”,它的身上不仅有地球上亿年的古老记忆,还因对环境的敏感而对未来有重要的指示意义。深圳的亚热带气候是大多数蕨类植物生长的乐土,蕨类植物的保护重任深圳当仁不让。科研人员还在研究让珍稀的蕨类植物“飞入寻常百姓家”,丰富城市园林绿化。


濒危蕨类植物避难所


三峡库区特产的荷叶铁线蕨为国家二级保护植物,根茎细嫩,叶面形似荷叶,一副小巧玲珑的模样。如今,却只能在国内少数几个植物园看到它们美丽的身姿,仙湖植物园蕨类植物保育中心就是其一。


“当时就像捧宝贝一样把它们捧回来。”仙湖植物园蕨类植物学博士刘红梅说起2012年与荷叶铁线蕨的“缘分”,仍历历在目。刘红梅在武汉植物园对荷叶铁线蕨“一见钟情”,要了几株回深圳培育,通过复原它的生态环境、所需土壤,成功引种。


类似的引种故事还发生在中华水韭、天星蕨等珍稀蕨类植物身上,来自天南地北的蕨类植物在深圳大集合。原产地安徽、江苏、浙江一带的中华水韭,是仙湖植物园从一家师范学院引种的,原产云南南部的天星蕨是研究人员2009年引种回来的,“不想把鸡蛋放在一个篮子里,分种存活几率高。”仙湖植物园蕨类植物学博士王晖说,当时从云南带回三株天星蕨,种在三个盆子里置于三种环境中,就是为了找到最适合它们的生长方式。


从1997年开始至今,仙湖植物园分别从云南、广西、海南、湖南等地引种蕨类植物千余种,仍然存活的800多种,濒危的蕨类就包括扇蕨、带状瓶尔小草、苏铁蕨和水蕨等30余种,有不少成为绝无仅有的种类,是研究的孤本。这里相当于蕨类植物的“避难所”,而深圳也因此成为全国蕨类植物收集种类最多的城市。


如今,仙湖植物园不仅在园区建成占地20多亩的湿润区、潮湿区、半干旱区的室外蕨类植物种植场所,还在大望村附近的科普实验园专门为珍稀蕨类植物建设了VIP保育温室,并在蕨类植物的日常管理中引入条形码系统,成为目前国内蕨类植物收集种类和技术平台最完善的机构。


孢子繁殖VIP产房


作为植物学专家和植物保育工作者,刘红梅与王晖更看重蕨类植物的保护价值。由于深圳的原生植被已经所剩无几,失去森林的庇护,一些本该生长在深圳的蕨类植物已经消失,现有留存的蕨类植物不能完整反映深圳野生蕨类植物的物种组成和生态特点,繁育蕨类植物并对其进行野外回归,丰富深圳植物的多样性成为了他们的重要任务。


蕨类植物生性娇贵,对生长环境要求较高。它受精需要水,蕨宝宝出生后,保育环境还得模拟原生环境。仙湖植物园蕨类植物保育中心内装有隔热层,夏天隔热冬天保温。王晖介绍,有些蕨类植物生长在北方,夏天不耐热,就得开水帘降温让其享受“V IP”待遇。蕨类植物不同于种子植物,它靠产生孢子进行繁殖,孢子萌发成为配子体,再从配子体上长出幼小的蕨类植物。而在蕨类植物受精时,实验室还要喷水帮助其受精,而且要掐准时间点。


在蕨类植物的受精繁殖中,还有一种罕见的天然杂交种,名叫粤紫萁。2000年,植物园研究人员在对深圳野生植物进行调查时,发现我国珍稀濒危的蕨类植物粤紫萁。通过对粤紫萁染色体核型、D N A序列以及生殖生物学等研究,研究人员最终证明它是一种罕见的天然杂交种,解释这个物种罕见的原因,并为它的保育工作提供理论支持。


“这是一种类似于动物界马和驴杂交出骡子的现象。”王晖解释,粤紫萁由紫萁和狭叶紫萁杂交而来,这两种蕨类分别长在海拔高和海拔低的地方,其孢子的相遇、受精,就如同人与人之间难以解释的“邂逅”,然后恋爱结婚生子。但生长出的“粤紫萁”,却没有繁殖能力。目前,仙湖植物园蕨类植物保育中心的温室里培育出3棵粤紫萁,生长良好。


2008年,仙湖植物园开展蕨类植物孢子繁殖技术的研究,目前成功萌发400多种来自世界各地的蕨类植物孢子。2013年,刘红梅根据形态学、系统发育和分化时间等证据将原爬树蕨属提升为蕨类植物的新科———爬树蕨科,其相关研究结果已由国际权威分类学期刊《T A X O N》发表,标志着深圳的蕨类植物研究正式跻身国际前列。


“深圳本地也有很多国家级保护蕨类植物,如黑桫椤、苏铁蕨、金毛狗等,都属于国家二级保护植物。”刘红梅说,为对桫椤科植物进行保护,植物园从多种途径引进6种树蕨,分别为刺桫椤、阴生桫椤、黑桫椤、大黑桫椤、小黑桫椤和笔筒树,这些树蕨每年能够产生大量的成熟孢子,可通过人工繁殖扩大种群。


蕨类植物乐土


深圳地处南亚热带,生长的蕨类植物有接近一半的种类广泛分布在亚洲的热带和亚热带地区,如中南半岛、印度、马来西亚、印尼等地。另外,由于深圳地形地貌复杂,东部和东南部有很多600米以上的山峰,有38种主要分布在我国中部至东部地区的蕨类植物也可以在深圳栖息。


“根据深圳所处的气候带来看,应该有更多的蕨类植物可以在深圳生长,但由于历史原因,深圳的原始植被已所剩无几,这些原始森林往往具有适合蕨类植物生长的生态条件,如很高的空气湿度、良好的荫蔽环境。”王晖说,这可能是目前深圳已知的蕨类植物较香港少的原因。


目前,深圳本土的蕨类植物有42科84属190种,大多生长在山地及沟谷中,如梧桐山、羊台山、七娘山和排牙山,这些山地云雾缭绕,溪流纵横其间,多样化的生存环境为蕨类植物提供了有利的生存空间。它们中的一些生长在郁密的林下,一些生长在沟谷石缝中,还有的攀附在树干上,与其它植物组成南亚热带沟谷雨林景观。


深圳海岸线的红树林中也生长着一种特殊的蕨类植物———卤蕨,它耐盐碱,能抵御海风的吹袭和潮水的冲击,是一种重要的红树林伴生植物。在深圳的淡水湿地中也有蕨类植物的身影,毛蕨就是一种耐水湿的湿地蕨类植物,它长长的根茎与其他禾草类植物的根交织在一起,组成湿地草甸,维持湿地的生态景观。


不少蕨类也喜欢生长在城市中,华南毛蕨是城市中最常见的蕨类植物,生长在城市绿地、花坛的荫蔽处;蜈蚣草是一种喜钙性的蕨类植物,深圳的土壤多呈酸性,含钙少,但在一些人为改变过的生长基质上,如水泥墙、水泥固化的边坡和马路边,可以看到成片的蜈蚣草。井栏边草,顾名思义是生长在井口边的蕨类植物,同样喜欢含钙丰富的基质,在一些古村落的井口、水沟边和老屋墙角,总可以看到一丛丛翠绿的井栏边草。


深圳蕨类植物金星蕨科的种类最多,这个科的蕨类植物通常喜欢温暖的气候,可以耐受一定的干旱。“这从一个侧面反映了深圳的森林植被特点。深圳的森林大多为人工种植林和次生林,相对于原生林,它在保持林下空气湿度方面较弱。”王晖解释,这造成林下生长的蕨类植物中能耐受干旱的金星蕨科植物生长较好,而对湿度要求较高的水龙骨科和鳞毛蕨科植物较少。


城市绿化的“复古范”


在深圳的190种蕨类植物中,有很多特别的种类。若论形态的特别,中华双扇蕨当之无愧,它的叶片像两把并在一起的扇子,嫩叶带红色。深圳东部山地的一条沟谷中,就生长了成片的双扇蕨,茂盛时如同上千张红色绿色的扇子同时张开,非常壮观。“深圳特别的蕨类植物很多,每次野外考察,形形色色的蕨类植物总能带给我们惊喜。”王晖还举例说,崖姜蕨是一种大型的附生蕨类植物,常攀附在乔木的茎干上,厚实的叶片围成一轮像一顶皇冠,是近年来很受欢迎的一种观赏植物。


将附生在树上的蕨类植物普及到园林绿化中,填补树冠层与地生植物中间的空白区域,进行层间绿化,还能给城市带来“复古范”,这正是目前科研人员将蕨类“带入寻常百姓家”的应用研究之一。


“这在理论上是可行的。”王晖说,亚热带地区有许多附生的蕨类植物,只要选育好合适的种类并加上栽培技术,它们可以攀附在乔木的茎干上、桥柱、灯柱混凝土表面,起到垂直绿化的作用,同时填补乔灌层间的空缺。


但蕨类植物作为层间绿化植物的可行性,主要的瓶颈一是需要挑选耐染强、抗性强、观赏性好的种类,只有那些能抵抗一定污染,并且能吸收部分废气的蕨类植物才能作为城市层间绿化植物;二是需要大规模的繁殖技术,蕨类植物靠产生孢子进行繁殖,这一过程的实验操作较种子植物复杂,只有掌握了孢子繁殖的技术,才能生产出大批量蕨类植物苗木用于城市绿化。


深圳已挑选10种蕨类植物做攀附生长实验,其中部分种类生长良好,但也有一些由于不适应各种条件,生长困难已被淘汰。如果你有一天路过东门,就会看到东门天桥下的柱子上生长着不少蕨类植物,它们正是科研人员努力尝试的结果。


记者观察 为古老的陆地植物留一方家园


在距今4亿年前,裸蕨类植物就是地球上最早的陆地植物之一。在漫长的地质和气候变迁下,裸蕨类植物几经兴衰演变成现代的蕨类植物。作为高等植物中唯一一种孢子体与配子体各自独立生活的植物,蕨类植物对于植物界的系统演化、形态学、基因组学等都有重要的研究价值。



2013年,仙湖植物园科技人员发现蕨类植物新科———“爬树蕨科”,标志着深圳的蕨类植物研究正式跻身国际前列。尽管研究走在全国前列,但深圳蕨类植物的保护却不容忽视。由于原生植被所剩无几,失去森林的庇护,一些本该生长在深圳的蕨类植物已经消失,留存的蕨类植物不能完整反映深圳野生蕨类植物的物种组成和生态特点,成为了城市发展留下的遗憾。如今深圳舍下重金投入蕨类植物的研究和保护,仙湖植物园蕨类植物保育中心的条件在全国数一数二,但蕨类植物生长条件特殊,离开自然的生存环境,就如同被圈养的野生动物一样,缺少生机勃勃的气象。这也提醒着城市的管理者们,与其事后投入重金弥补发展所造成的遗憾,不如给蕨类植物留存更多的原始生态空间。毕竟,原始的森林才是它们的理想家园。


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