云南火焰兰野外回归技术探索.pdf

调查研究研究INVESTIGATION&INNOVATION白永文1，许应辉2（1.元江县林业和草原局；2.元江国家级自然保护区管护局）云南火焰兰野外回归技术探索1云南火焰兰（Renantheraimschootiana）属兰科(Orchidaceae）火焰兰属（R e n a n t h e r a）多年生附生植物 1。20世纪50 年代，在云南省玉溪市元江县海拔约50 0 m的河谷区域有云南火焰兰的分布，此后就一直未再发现，一度被认为野外种群灭绝。2014年，西南林业大学在元江县进行科考时，再次发现云南火焰兰的存在。分布点位于海拔1 0 4 2 1 1 35m的低山山地，但种群数量极少，属于衰退型种群，分布点的植被群落类型属于常绿落叶针阔混交林 2 。云南【摘要】火焰兰的花色艳丽，远看犹如火焰。云南火焰兰是国家二级重点保护在元江保护区内的云南火焰兰，其花野生植物。为拯救极小物种云南火焰期从4 月初开始，到5月初凋谢，自兰，课题组以野生云南火焰兰种子进然条件下植株较少结实。2 0 2 1 年3行无菌萌发，获得组培苗后，对其进月国家林业和草原局、农业农村部发行移栽炼苗、野外回归探索性试验，布国家重点保护野生植物名录，优化出一套适合云南火焰兰原生境回云南火焰兰被列入国家二级保护野生归的成功方法，并对该野外回归技术植物。云南火焰兰现存野生资源极度进行总结探讨，提出一些解决措施。濒危，函待拯救保护。基于此，自元江发现云南火焰兰后，元江县林业和关键词草原局、元江国家级自然保护区管护云南火焰兰；局强化云南火焰兰的拯救保护，并与组培苗；西南林业大学合作，摸索出一条云南野外回归技术；火焰兰的人工繁育和野外回归成功路措施云南火焰兰种苗人工繁育1.1人工授粉通过对元江保护区内云南火焰兰的花期进行观察，发现云南火焰兰的花从4 月初开始，到5月初结束，花朵开放顺序由花柄基部向顶端逐渐绽放。由于云南火焰兰在自然状态下结实率不高，为了获得种子开展后续的种苗培育工作，因而采取人工授粉措施。在4 月中上旬，云南火焰兰的花径，现就该回归技术简要总结。76YUNNANFORESTRY云南火焰兰野外回归技术探索朵大部分已经开放时，可以开展人工授粉。为了确保授粉后不影响果实的生长发育，每株选取35朵花朵授粉即可。用牙签去除药帽，蘸取花粉块放入柱头。授粉后的云南火焰兰花朵一周左右出现褪色，开始菱蕉，柱头可见膨大。1 30 天左右，果实基本成熟，可以采摘后进行组培育苗试验。超过5个月后，部分果实会出现开裂，不利于后续的组培消毒（图a）。利用云南火焰兰的种子进行组培育苗，对植株无破坏，且种子数量多，培育的种苗还具有更丰富的遗传多样性。1.2组培苗的培育采集未开裂的云南火焰兰果实，带回实验室，然后利用植物组织培养技术对其进行无菌萌发，此部分工作由西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室负监测取出，洗净根部的培养基，平铺在报纸上，阴干水分，待根系变白后，第二天即可进行移栽炼苗。移栽时，用苔藓或树皮覆盖好根系即可。移栽完毕后，保湿是关键工作。可以在苗床上搭一个小拱棚，用塑料膜盖住，并在塑料膜的正上方搭一层遮荫网，避免阳光直射。管理过程中，切记要注意保持空气湿度，同时避免根部过湿，否则极易烂根。每天可以少量多次喷水，喷水以雾状形式进行，同时注意通风透气，避免滋生霉菌。移栽1 周后，根尖开始变化，出现伸长生长（图c）。炼苗3个月后，组培苗木质化程度进一步增强，此时，成活的云南火焰兰组培苗对环境已具有较强的适责完成。如果云南火焰兰的果实开裂，直接对种子消毒，容易污染，且易造成种子死亡，最终导致无菌萌发失败。因此，选用未开裂成熟的果实，在超净工作台内用消毒液浸泡消毒。由于种子有果皮的保护，消毒时间可以稍长一些。在无菌萌发培养基上，一般经过1 个月左右的培养，种子便开始萌发。种子萌发后可以转入增殖培养基上扩繁，待一定数量后，再转接到生根培养基上进行壮苗培养。培育出来的云南火焰兰试管苗，在移栽炼苗前，可以在室内自然光下闭瓶培养23个月，待组培苗的木质化程度较高时，即可进行移栽炼苗（图b）。1.3移栽炼苗由于云南火焰兰是附生植物，移栽炼苗使用的基质需透水性、通气性好，因此，可选用苔藓、树皮等透气性好的材料。首先，将生根苗从瓶内应能力，可以适当粗放管理，这样更利于野外回归。移栽炼苗工作由元江保护区和西南林业大学共同完成。2云南火焰兰的野外回归2.1回归的时间、坡向由于干热河谷气候特点，降雨量相对较为集中，一般在5一1 0 月。同时，降雨量少，且水分蒸发速度非常快。因此，在云南火焰兰回归前，回归地点、时间、苗木的选择都十分关键。首先要选择木质化程度高的组培苗，如果组培苗木质化程度低，移栽后很难存活。在早期回归试验中，发现木质化程度低的植株，回归后只要1 周不降雨，苗木即菱蕉死亡。此外，回归后，由于回归地较远，且坡度较大，若采用定期人为辅助补水的方法，难度加大，且成本高。选在雨季进行回归，可在一定程度上降低成本，提高回归苗的成活率。为了减缓水分蒸发速度，回归时以阴坡为佳，靠近沟为好。阴坡相对阳坡阳光照射的时间要短，可以减少水分的蒸发速度，从而为云南火焰兰的存活提供一定的有利条件。2.2回归的辅助材料云南火焰兰是附生植物，其根系的生长环境需要透气，但同时又要保持一定的湿度。为此，开展了不同捆绑覆盖模式，包括用遮荫网、铁丝、塑料膜等，但均以失败而告终。最后在多次尝试后，采用棕片覆盖、棕叶捆绑效果最佳。该方式能够起到较好的保湿效果，同时又具有一定的透气YUNNANFORESTRYZ7调查研究研究INVESTIGATION&INNOVATIONaC人工授粉云南火焰兰组培苗培育及野外回归注：图a为人工授粉1 4 5天的果实；图b为云南火焰兰组培苗；图c为移栽炼苗2个月的组培苗；图d为野外回归1 年的组培苗。性。用此方式进行回归云南火焰兰360株，存活率达6 7.8 6%。回归1年后，云南火焰兰的根已完全嵌入栓皮栎的树皮中，其适应能力大大增强（图d）。在干旱季节，根系可以从树皮中吸收到水分，从而维持基本的生存需求。2.3 回归的附生树种在早期，开展了不同树种的回归尝试，发现清香木、芒果树等树皮较为光滑的树种，均不适合云南火焰兰的回归。究其原因，主要是由于云南火焰兰的根系无法嵌入到树皮中，导致雨季结束后，裸露在空气中的云南火焰兰根部很难吸收到水分，最终干枯死亡。因此，云南火焰兰回归时，可选择树皮较为粗糙的栓皮栎，更有利于回归后云南火焰兰的成活。3小结与展望珍稀濒危植物是我国生物多样性的重要组成部分，开展危植物的保护，一方面需要搞清其濒危机制，另一方面，则需要人工辅助恢复其种群数量 3-5。人工繁育不仅能对濒危植物的种质资源进行保护，还能扩大珍稀濒危植物的种群数量6-7。对于像云南火焰兰此类种子细小，数量极多，但因其微小的种子本身没有胚乳，自然条件下萌发率极低的植物来说，种子无菌播种技术结合组织培养技术可以在短时间内快速得到植株，是快速繁殖的一条良好途径 8-9 。在云南火焰兰种子无菌萌发过程中，成熟果的获得是极其关键的，需特别注意其人工授粉和成熟果采摘的时间，避免在果实开裂后再采摘。对于濒危植物的保护而言，人工培育出种苗并不意味着保护成功，后续的回归工作极其重要。一般来讲，回归是指在一个物种出现濒危的现有分布区域或已经灭绝的历史分布区域内建立新种群的活动【1 0 。作为物种保护及种群恢复的重要策略之一，回归已在越来越多的珍稀濒危植物保护实践中得到了应用。但珍稀濒危植物的回归是一项高风险和高花费的工程，需根据种群遗传学和生态学理论，选择合适的繁殖体、扩繁方式、回归地点和生境、定植时间、定植方式 1 0 。云南火焰兰在野外回归时，木质化程度较高的云南火焰兰组培苗适应性强，更有利于野外回归。回归时间应选择雨量较为集中的5一8 月，回归地坡向尽量选择阴坡，以减少阳光照射，减少蒸发量，为苗木提供有利环人工授粉78YUNNANFORESTRY云南火焰兰野外回归技术探索境。云南火焰兰作为附生植物，定植材料和方式也非常关键，通过多次尝试发现，回归时采用棕片覆盖、棕叶捆绑在栓皮栎上的效果最佳。植物迁地保护也是抢救珍稀濒危植物的重要措施之一 1 。植物迁地保护与就地保护是相辅相成、互为补充的，迁地保护也是珍稀濒危植物重返自然生境的回归引种及野生居群恢复重建的基础和原始材料的保障 1 2 。因而，在野外回归地点时，除元江保护区外，还可以选择省内湿度相对较高的地区进行异地回归，减少云南火焰兰的环境生存压力。此外，值得特别注意的是，在稀有种群回归过程中还需考虑遗传多样性。与切茎繁殖相比，以种子为材料进行无菌萌发培育出的小苗，其后代的遗传多样性高，避免无性系化后代，增加基因型多样性有助于定植后的个体遗传多样性增加，从而增加回归个体的适应性 1 3开展回归后的长期监测也是必不可少的。特别是在元江这种干热河谷气候，蒸发量大、降雨量少，且云南火焰兰属于附生植物，使得回归难度大大增加。虽然云南火焰兰在开展野外回归后，部分已经成功定植，但后期，这些存活的个体能否长大，是否可以形成稳定的种群，保持自我更新，仍然需要长期监测。最后，还需要相关专业的科研人员对其濒危的机制以及回归结果进行系统分析整理，从而为科学保护提供更有力的依据。此外，对于濒危植物的保护，除了保护外，更要学会利用。珍稀危物种保护的最终目的是实现对这些物种的可持续利用 1 4 。接下来，在现有研究的基础参考文献上，还需要加强云南火焰兰的育种与栽培研究，为今后的开发利用提供指导。参考文献1吴征，洪德元.中国植物志（第1 9 卷)M.北京：科学出版社,1 9 9 9.2李娟,石明,吕亚媚,等.极危植物云南火焰兰的发现及种群现状J.林业科学研究,2 0 1 8,31(3):9-14.3吴小巧.关于珍稀危植物保护立法和保障机制的思考与建议 J.江苏林业科技,2 0 0 7(1):50-54.4范繁荣，马祥庆，潘标志.中国濒危植物的保护生物学研究进展J.林业科技开发,2 0 0 8(3):1-5.5黄至欢.中国珍稀植物濒危原因及保护对策研究进展J.南华大学学报（自然科学版),2 0 2 0,34(3):4 2-50.6张庚荣.珍稀濒危植物保护的现状与措施 J.现代园艺,2 0 1 7(7):1 51-1 52.7 Liu J,Ouyang Z,PimmSL,et al.Protecting ChinasBiodiversityJ.Science,2003,300(5623):1240-1241.8罗剑飘,吴坤林,翁殊斐.火焰兰属植物研究进展 J.广东农业科学,2 0 1 2,39(1 0):6 9-7 2.9吴安湘，金晓玲，熊芳.珍稀濒危植物组织培养研究进展 J.西北植物学报,2 0 0 6(1):2 1 1-2 1 6.10周翔，高江云.珍稀濒危植物的回归：理论和实践 J.生物多样性,2 0 1 1,1 9(1):9 7-1 0 5.11吴小巧，黄宝龙，丁雨龙.中国珍稀危植物保护研究现状与进展 J.南京林业大学学报（自然科学版),2 0 0 4(2):7 2-7 6.12黄宏文，张征.中国植物引种栽培及迁地保护的现状与展望J.生物多样性,2 0 1 2,2 0(5):559-571.13 任海,简曙光,刘红晓,等，珍稀濒危植物的野外回归研究进展 J.中国科学：生命科学,2 0 1 4,4 4(3):2 30-2 37.14万开元，陈防，陈树森，等.通过合理利用促进珍稀危植物保护 J.生态环境,2 0 0 8(1):4 4 7-453.YUNNANFORESTRY79