拯救和保护数量极少的大枞树种群的综合解决方案

完整解决方案
四川攀枝花苏铁国家级自然保护区内的主要苏铁及其生境
Sichuan Panzhihua Cycad National Nature Reserve Protection Center

大叶女贞是中国特有物种。1998 年,世界自然保护联盟宣布其在野外灭绝。后来,它在四川攀枝花苏铁国家级自然保护区被重新发现。然而,其种群数量仍然极少,自然再生能力有限。该物种面临多种威胁,包括种子丰满度低、种子保存困难、干热河谷生境条件恶劣以及缺乏保护政策等。将实地调查、人工繁殖、就地保护、遗传多样性研究和政策宣传结合起来。核心措施包括采集后立即播种、栖息地管理。野生种群数量增加了近 400 个。人工培育了 500 多株幼苗。该物种已被重新归类为国家重点保护野生植物(二级),被世界自然保护联盟评估为濒危(EN),其保护工作已纳入当地生态规划。

最后更新 30 Oct 2025
30 意见
背景
应对的挑战
干旱
生物多样性的丧失
生态系统损失
无法获得长期资金
公众和决策者缺乏认识

环境挑战:大叶女贞生长在年平均气温 21.8℃、年降水量 614 毫米的金沙江干热河谷。土壤为贫瘠的石灰质土壤。其种子在 6 个月的旱季后失去活力,丰产率仅为 48.44%。此外,由于松鼠和鸟类的捕食,该物种很难自然再生。
社会挑战:1998 年后,该物种被从国家保护物种名录中删除,导致人们对其保护工作重视不够。放牧和拾柴等人类活动进一步损害了野生种群。
经济挑战:保护资金有限,缺乏可持续利用机制,导致社区参与度低。

实施规模
当地
生态系统
热带常绿林
主题
物种管理
地点
东亚
过程
过程概述

BLOCK 3(主枞树遗传多样性评估和保护单位划定技术)依赖于分子系统数据。通过分析样本的遗传指标,划定保护单位,为 BLOCK 2(原地保护和生境优化技术)确定优先保护区和 BLOCK 1(高效种子繁殖和种苗管理技术)选择优质母树提供科学依据。BLOCK 1 按照人工繁殖的技术参数,在采集后立即播种培育树苗。BLOCK 2 通过清除藤蔓和低强度焚烧来改善生境,将树苗成活率提高到 80%。同时,BLOCK 2 的监测数据(包括萌芽率和结籽率)会反馈到 BLOCK 3,从而动态调整基因保护策略。三个BLOCK共同形成了 "科学指导-具体实施-数据反馈 "的闭环,共同促进大叶女贞的种群恢复。

积木
大叶女贞的高效种子繁殖和幼苗管理技术

本模块旨在改善因种子质量差和环境条件恶劣造成的幼苗成活率低的问题。关键步骤包括1) 精确采集种子;2) 种子消毒,预防真菌疾病;3) 采集种子后立即播种,或阴干种子以便来年春天播种;4) 苗期管理,包括控制土壤湿度和保护休眠秧苗,以降低死亡率。数据显示,采集后立即播种的秧苗在第二年雨季可长到 50.2 厘米高,比储藏种子培育的秧苗高 60%。

有利因素

精确的种子采集时间;土壤消毒和优化基质配比,以改善发芽环境;保护休眠秧苗;定期监测秧苗生长情况。

经验教训

长期贮藏种子是无效的,因为随着时间的推移,种子会失去发芽能力。建议在采集种子后立即播种,或通过阴干进行短期储存。休眠秧苗的抗旱能力较弱,需要补充浇水和覆盖以保持土壤水分。春季播种的秧苗最初成活率较低,但在雨季成活率较高,因为它们能更好地适应雨季环境。避免过度施肥,因为幼苗对养分敏感,容易烂根。

大枞树的原位保护和生境优化技术

本模块侧重于优化生境,以维持野生种群并提高其自然再生能力。主要措施包括1)清理栖息地--移除入侵藤蔓和竞争性物种,减少遮荫;2)有针对性地施肥--根据土壤测试结果施肥;3)放牧控制--建立围栏,引导牧民避开幼苗区,防止山羊啃食;4)通过有控制的低强度焚烧刺激萌芽--焚烧后,成年树木在雨季可产生 4 到 10 个萌芽,从而保持种群的连续性。监测结果表明,移除藤蔓的栖息地种子数量增加了 20%。

有利因素

包括自然保护区的政策支持、社区参与、跟踪动物干扰的监测工具以及科学的定时焚烧,以防止过度破坏。

经验教训

必须定期清除入侵物种,因为在温暖的气候条件下,藤蔓会迅速再生。避免过度干预;应少施人工肥,以防止土壤富营养化。焚烧的强度至关重要:高强度焚烧会破坏根部,而低强度焚烧只会破坏地上部分,可能会刺激萌芽。围栏应该是生态友好型的,以尽量减少生境破碎化。社区合作至关重要;为牧民的放牧限制提供补偿可提高他们的参与度。

大枞树遗传多样性评估和保护单位划界技术

本模块旨在解决由于对Firmiana major 种群遗传结构的认识不清而导致的保护缺乏科学依据的问题。其方法通过以下关键步骤将分子系统学和景观遗传学结合起来:(1) 样本采集:从四川和云南两省的 14 个分布点采集 398 份野生样本,同时记录 GPS 坐标和栖息地信息;(2) 分子实验:提取 DNA、设计多态位点引物和评估遗传多样性指标;(3) 数据分析:利用景观遗传学参数划分保护管理单元(MU);(4) 应用:指导人工繁殖母树的选择和确定原生境保护的优先区域。该模块的成果发表在国际期刊《森林生态学与管理》上,为有针对性的保护工作提供了科学支持。

有利因素

全面的样本覆盖范围包括不同规模和年龄的人群,以防止遗传偏差。配备有 DNA 提取、测序和基因数据分析设备的分子实验室提供先进的技术支持。多源数据整合将遗传信息与实地调查数据相结合,以提高划界的准确性。跨机构合作促进了样本共享和技术交流。此外,国家项目的资助确保了长期实验的成功实施。

经验教训

样本质量至关重要。避免采集破损或老化的树叶;雨季采集的新鲜嫩叶可获得更高质量的 DNA。引物设计需要优化:最初使用非多态引物会浪费时间。建议预先测试十多对引物,以选择最佳组合。小种群的遗传多样性较低,需要优先保护以防止遗传漂变。起初忽略栖息地的差异会导致保护单位的划分不准确;整合景观数据后,结果会变得更加准确。长期基因监测至关重要,因为单一采样无法捕捉动态变化。数据共享不可或缺;丽江种群数据的延迟共享导致整体分析缓慢。建议在今后的研究中建立统一的基因数据库。

影响

环境影响:野生种群数量已从 100 多株增加到 400 多株。此外,四川攀枝花苏铁国家级自然保护区内人工种植的 500 多株幼苗成活率达到 60%。栖息地质量明显改善:栖息地优化后,藤蔓覆盖率降低了 80%,土壤湿度增加了 15%。该物种已被重新归类为国家重点保护野生植物(二级),并在世界自然保护联盟红色名录中被列为濒危物种(EN),从而提高了全球对该物种的保护意识。
社会影响:培训了 20 多名当地研究人员对珍稀植物进行监测;提高了社区保护意识,使周围村庄 80% 的牧民减少了在保护区内的放牧活动;建立了监测网络,以便对种群数量进行长期跟踪。
经济影响:作为干热山谷植树造林的先锋树种,100 多株树苗已用于当地的生态恢复。此外,还在城市绿地试种了 30 株树苗,探索其美化环境的潜力。

受益人

直接受益者:Firmiana major 的野生种群;自然保护区的研究人员;当地林业部门。
间接受益者金沙江干热河谷生态系统;周边社区;全球生物多样性保护。

全球生物多样性框架 (GBF)
GBF 目标 4 - 阻止物种灭绝、保护遗传多样性并管理人类与野生动物的冲突
全球生物多样性框架》目标 20:加强生物多样性方面的能力建设、技术转让和科技合作
可持续发展目标
可持续发展目标 15--陆地生活
故事

2004 年,四川攀枝花苏铁国家级自然保护区的研究员余志祥在调查攀枝花苏铁时发现了一簇灌木状的树木。这些树的叶子呈棕榈状,花朵呈粉红色,完全符合大叶女贞的特征--大叶女贞曾被宣布在野外灭绝。"他回忆说:"拍照时我的手都在发抖。"我们数了数,只有 77 个个体,大部分生长在岩石缝隙中,在林冠下没有发现一棵幼苗。
团队很快遇到了挑战:干热山谷的夏季温度高达40℃,9月采集的种子到次年6月就会失去活力。于志祥带领团队进行了种子繁殖试验,包括采集后立即播种、用多菌灵对土壤进行消毒、为休眠的幼苗搭建小棚等。"2011 年,我们在后子沟种植了 200 株树苗。到 7 月,成活率达到 80%,有些树苗已经长到 50 厘米高,"他说。
放牧仍然是一个威胁,因为山羊经常以幼苗为食。研究小组与周边村庄合作,培训牧民识别Firmiana大树,并为替代牧场提供补贴。"有些牧民起初反对修建围栏,但看到幼苗存活下来后,他们现在会主动帮助巡逻,"于志祥笑着说。
到2020年,保护区内的大叶女贞数量已经增加到400多只,于志祥团队的研究成果也发表在了《森林生态与管理》上。"他说:"这个物种让我意识到,灭绝并不是永久的--只要有耐心,我们就能让它复活。如今,2011 年种下的树苗已经长到了三米高,并且年年开花,这是保护工作取得成功的最好证明。

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其他撰稿人
余志祥
四川攀枝花苏铁国家级自然保护区保护中心