黄河三角洲耐盐碱野生植物多样性保护样本观察

摘要 黄河三角洲腹地,受河流淤积、海潮漫溢影响,形成了南北高低相间的条带状独特地形——黄河岛。这里,野生动植物种类繁多,是黄河流域重要的湿地生态系统。

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2021年8月,在滨州市沾化区,山东航空学院(原滨州学院)调查团队在野外开展野生植物资源调查(资料图)。

疏被褐色长硬毛,掰开果实荚,内有如米粒般的种子——这就是生长在黄河岛盐碱地上的野生大豆。

黄河三角洲腹地,受河流淤积、海潮漫溢影响,形成了南北高低相间的条带状独特地形——黄河岛。这里,野生动植物种类繁多,是黄河流域重要的湿地生态系统。

“从种的角度,黄河岛主要以盐生植物和湿生植物为主,其中90%以上为具有药用价值的植物资源,区域内有国家二级重点保护野生植物野大豆、甘草,还有山东省濒危珍稀野生植物小果白刺。”12月22日,滨州市野生植物资源调查团队公布了最新调查结果。

可以说,在黄河岛,随便揪下一棵草或者一片叶子,都有可能是一味中草药。

习近平总书记强调,黄河下游的黄河三角洲是我国暖温带最完整的湿地生态系统,要做好保护工作,促进河流生态系统健康,提高生物多样性。

保护黄河三角洲野生植物多样性、促进人与自然和谐共生,要解决好植物资源保护与利用问题。今年,滨州市在全省率先完成了市级陆生野生植物资源调查,并建成全省首个珍稀濒危野生植物扩繁基地,对野大豆、小果白刺等22个品种进行了种质资源收集和扩繁;山东省农科院专家在含盐量为0.6%的盐碱地上试种的鲜肉苁蓉,产量达到1350公斤/亩;生长于重度盐碱地的柽柳,在东营实现了从灌木到乔木的转变,并从其枝叶中提取出药液......

以种适地以地适种相结合,加快选育耐盐碱特色品种,这是总书记的嘱托。山东从摸清家底开始,加强对物种的保护利用,一株株野生植物孕育着无数可能。

我们到底有多少种野生植物?

先摸清家底,再谈物种保护

野大豆是国家二级重点保护野生植物。无论是植株外形,还是豆粒大小,野大豆都跟平常大豆迥异。

野大豆之所以被收录于《国家重点保护野生植物名录》,并非因为数量稀少,而是野大豆是重要的战略种质资源,具有良好的抗性基因,对盐碱地适应能力强。山东航空学院(原滨州学院)生物与环境工程学院院长王君介绍。

为贯彻落实黄河重大国家战略,更好保护生物多样性,从2020年开始,滨州市自然资源和规划局联合山东航空学院野生植物资源调查团队(以下简称调查团队),全面开展全市陆生野生植物资源调查。

今年深秋时节,调查团队在黄河岛重盐碱地区,还发现了一簇簇挂满红果的小型灌木,微风拂过,果实微微抖动。

这是小果白刺,集酿酒、制糖、榨油等功能于一身,保留了丰富的遗传多样性,在世界上有重要的代表性。

山东是中国小果白刺保存最完好、面积最大的天然分布中心和原生地,果实可以生吃,也可以炖汤,对降血压、降血脂有一定的效果。调查团队负责人山东航空学院生物与环境工程学院教授许卉说。

在黄河岛,小果白刺还比较常见。但是,它已经是山东省濒危珍稀野生植物,小果白刺沙埋能生出不定根,积沙形成小沙包,对边缘沙地有良好的固沙作用。

根据调查统计,黄河岛区域内野生植物资源丰富,区域内植物共有26科、54属、65种,其中草本植物在黄河岛植物区系组成中占重要地位。

“黄河岛的湿地主要为永久性河流、草本沼泽、库塘湿地等3种湿地类型,具有调节气候、维护生物多样性等功能,是区域内经济社会发展不可或缺的生态保障。区域内典型的湿地动植物资源,为鸟类提供丰富的食物和繁衍空间,对保护生物多样性,维护生态平衡发挥着重要作用,具有重要的保护价值和科研价值。”滨州市自然资源和规划局林草湿地科科长苏海燕说。

此次滨州市陆生野生植物资源调查,共记录植物83科、313属、517种,并建立了滨州市陆生野生植物资源名录和查询数据库。“在保护植物资源之前,要先把所有植物资源搞清楚。”许卉说,先摸清家底,再谈物种保护,这是首要条件。

调查团队技术负责人山东航空学院生物与环境工程学院尚帅博士说:“滨州市地形丰富,具有山地丘陵、平原和沿海滩涂三种地貌,本次调查发现2个陆生植物分布特点,其一是山区植物种类丰富,生物多样性明显;其二是沿海地区特色植物较多,有许多像肾叶打碗花这种当地特有的植物。”

但是,滨州市陆生野生植物资源调查工作远没有结束,明年还将对此次发现的野生植物进行“回访”。

野生植物物种保护怎么做?

原生境保护和迁地保护相结合

2020年开展调查时,调查团队在滨州贝壳堤湿地上见到大片草麻黄,但最近再去贝壳堤查看时发现,不到3年的时间,草麻黄生长的湿地已经被风暴潮大量侵蚀,草麻黄的根被暴露出来,整体面积仅剩十几平方米。

草麻黄是重要的药用植物,生物碱含量丰富,被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)——近危(NT)。山东航空学院生物与环境工程学院教授石东里说,在滨州区域,我们仅发现了这一处草麻黄生长点,要抓紧开展就地保护,减少人为干扰,维护其生长环境。

山东大学生态学教授、黄河国家战略研究院副院长王仁卿说,对黄河三角洲来说,野生植物种类数量增加了,处于总体向好的态势。但是,部分物种依然面临分布面积减小、生物遗传多样性减少的问题。

以野大豆来说,其在滨州黄河滩涂上分布广泛,然而随着气候变化和人类活动的干预,近几年,野大豆分布区域与面积变化幅度较大。如何保护野生植物资源和种质资源,是一个亟须解答的课题。

石东里说,随着滨州市陆生野生植物资源名录建立,他们根据野生植物资源分布数量、生境状况和生存现状,对照国家、省级重点保护野生植物名录,确定物种濒危程度,对珍稀濒危野生植物物种提出保护建议和改善措施。

在邹平市雕窝峪山顶,调查团队发现了一株徐长卿。这是一株珍贵的中药材,有活血祛风、解痛消肿的作用,结合滨州市自然资源和规划局的意见,决定采取就地保护。不过多干预,这里第二年有可能长出更多的徐长卿。石东里说。

除了就地保护,还应对优质种质资源及时进行迁地保护,基于此,滨州市自然资源和规划局在沾化区探索建设了珍稀濒危野生植物扩繁基地。

山东航空学院生物与环境工程学院副院长许骥坤说,扩繁基地分三期建设,前两期已对野大豆、小果白刺、车前、益母草、甘草等22种野生植物进行了扩繁。在扩繁基地,来自山东航空学院的专家团队,除了收集种质资源进行低温保存外,还会系统研究野生植物的生长发育,以及进行一些产业化试验,为后期产品开发作基础研究。

许骥坤说,从保持生物多样性角度来说,许多野生植物尚未到濒危程度,分布相对广泛,可以在野外环境中就地保护。同时,可以采集种质后进行扩繁,并进行一些迁地保护、人为管护。

近10年来,在茫茫的盐碱地上,东营市农科院盐生植物与生态农业研究所团队一直在寻找野生大豆资源。团队相关负责人宁凯博士说,为了原生境保护和迁地保护相结合,东营市划定了15000多亩野大豆原生境保护区,他们团队则在241个点位采集了524份样本,进行迁地鉴定扩繁。

如何做好野生植物培育利用?

发现野生植物价值的无数可能

在山东航空学院生物与环境工程学院实验室,赵丽萍教授的桌面上摆放着一袋从野外收集的野大豆,一部分已经泡在水里,将要进行野大豆发芽实验。野大豆实验材料是野外调查时收集的,目前只是在作种质资源探究。赵丽萍说,除了发芽实验,我们还将对野大豆的生理性质、分子结构、耐盐碱机制等进行实验。

在东营市农科院,宁凯所在的团队与中国农科院合作,将采集到的野大豆进行基因指纹图谱分析,并将基因型相近、表型相似的种质资源进行分类,最终在524株野大豆中,筛选保存了116份核心材料,从而建立了黄河三角洲第一个野大豆种质资源库。

相比栽培大豆,野大豆蛋白含量更高,抗病性、抗虫性等更强,结荚也多于栽培大豆,这些优点如果能跟栽培大豆结合,大豆产量等将有提升。宁凯说。

山东师范大学和东营市农科院在耐盐植物资源搜集、评价和利用方面有长期的合作基础。目前,山东师范大学生命科学学院陈敏教授团队和宁凯所在的团队正在开展野大豆的耐盐性鉴定,筛选耐盐材料用于培育耐盐优质大豆品种。

此次调查,调查团队留下了一个遗憾:推测黄河下游有野生肉苁蓉,但这次调查始终没有见到。

肉苁蓉有“沙漠人参”之称。“黄河三角洲出现过野生肉苁蓉,推测可能是种子从黄河上游顺流而下,寄生在柽柳上,但现在很难见到了。”山东航空学院生物与环境工程学院王宏国副教授的博士论文,就是研究在盐碱地上引种肉苁蓉。

“当地柽柳资源丰富,但肉苁蓉夏季怕涝、冬季怕冻,经过栽培、初加工,提取切片,便于保存,但是产业化之路还很漫长,需要简便易行的种植方法。”王宏国说。

当前,山东省农科院专家、山东省林业科学院团队等多支科研力量,都在肉苁蓉种植上不断探索产业化之路。从2013年开始,山东省农科院将新疆、内蒙古的肉苁蓉引进到山东。今年,在利津县国丰家庭农场含盐量为0.6%的盐碱地上试种的鲜肉苁蓉,产量达到1350公斤/亩。

“肉苁蓉与柽柳的结合,给盐碱地利用带来了新机会。”山东省农科院种质资源所研究员王兴军说,盐碱地上随处可见的柽柳有了全新的用途,可以产生更高的附加值,这也为黄河三角洲中度以上盐碱地的生态高效利用找到了一条新途径。

据了解,肉苁蓉是一种名贵的中药材,但只有寄生在柽柳的根上才能正常生长,而柽柳是黄河三角洲最常见的盐生植物之一,耐盐碱能力特别强,能在含盐量1%的土壤中正常生长。

王兴军说,经过10年努力,他们已经建立了黄河三角洲盐碱地肉苁蓉的栽培技术体系。但是,距离量产还有一定距离。“肉苁蓉下游怎么开发?如果没有企业参与,这就是一个好项目而已,有了企业就带动起产业来了。”

如何实现规模化、产业化开发,发现野生植物蕴含的内在“价值”,这成为野生植物保护与利用面临的普遍问题。比如,苜蓿是优质蛋白饲料,但是怕涝,近些年台风多发,影响种植户的积极性。碱蓬、盐角草可在高度盐碱地种植,但是效益不高限制了规模化开发。

“滨海型盐碱地每年‘复盐’,除了物理隔断外无法消除,以种适地就是要研发选育耐盐碱品种。”山东省盐碱地综合利用专家咨询委员会副主任委员、山东农业大学资源与环境学院院长诸葛玉平说,现在的主要问题是投入产出还不匹配,缺少轻简化的技术,老百姓种植实现不了,也接受不了。

盐碱地柽柳的开发利用,在众多盐生植物中是少有的成功案例。在垦利县胜坨镇,孙吉峰从2010年开始选育柽柳,“刚开始就觉得柽柳好看,是又弯又矮的灌木,选育之后,一棵树苗能卖到1000多元。”

同时,孙吉峰还与山东省林业科学院合作开展“柽柳+肉苁蓉”复合经营模式。“除了肉苁蓉的药用价值外,柽柳的枝条可以用来做肉串签子,枝叶可以提取药液,为盐碱地综合利用提供了新途径。”孙吉峰介绍。


编辑:周天智

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