摸底东北森林种质资源
“一个基因可以决定一个产业的成败，一粒种子可以改变世界，一个物种可以影响到国家的兴衰。摸底我国东北森林种质资源，是一项重要而艰苦的基础性工作，其成果可能会影响几代人。”
■本报记者 沈春蕾
调查人员在野外记录植物参数。
14个调查队历时5年，在东北三省和内蒙古东部山区布设2002块样地，采集植物种质1万份、植物标本5万份，终于查清了东北森林维管束植物（蕨类、裸子和被子植物）现状、东北森林植物种质分布格局和生境适应范围。
这项工作源自科技基础性工作专项，也为中国科学院沈阳应用生态研究所（以下简称沈阳生态所）的“一三五”战略规划的研究内容作出了贡献，可服务于五个重点培育方向之一的森林碳收支方向的研究。
沈阳生态所研究员韩士杰是该项目负责人。他在接受《中国科学报》记者采访时表示：“这是一项艰苦的基础性工作，其成果可能会影响几代人。”
种质改变世界
“一个基因可以决定一个产业的成败，一粒种子可以改变世界，一个物种可以影响到国家的兴衰。”韩士杰说。
东北森林占全国森林面积的四分之一，是世界同纬度植物种质资源最为丰富的区域。
而种质是指决定生物“种性”（遗传性）的遗传物质的总体，即与生物性状相关的各种基因。 韩士杰告诉记者：“森林植物种质资源可服务于森林生态系统管理、恢复生态学和遗传育种学研究及生物种质资源战略体系建设等方面的国家需求，是国家可持续发展和参与国际竞争的根本保证。”
科研人员多年的调查发现，东北森林植物种质资源的现状不容乐观——区域森林多以天然次生林为主，植物种质资源流失，底数不清；森林原生境逐渐劣化，植被恢复与生态建设缺乏区域的科学数据；核心种质分布缺乏以遗传多样性为基础的科学支持。
面对这样的境况，以沈阳生态所为首的科研团队联合东北林业大学、北华大学、黑龙江大学和长白山科学院，共同开展了东北森林植物种质资源专项调查，目标就是摸清东北森林植物种质资源本底。
从2008年1月到2012年12月，调查小组收集到维管束植物136科645属1940种，占东北林区野生维管束植物近百年记录总数的83.44%，其中发现新种2个、新变种1个、中国新记录1个。
此外，调查小组还对植物种质资源进行系统和科学表达，编撰并出版了多部专著，完成了一系列与物种保护相关的咨询和建议报告。
韩士杰透露，目前调查采样的结果已经发布到面向公众共享的平台，可以进行实时查询。
与天气竞跑
“每年从6月中旬出发，到9月中旬回来，整整3个月的时间里，平均每天行走的距离至少30公里。”沈阳生态所研究员曹伟说。
曹伟是一位调查队队长。他告诉《中国科学报》记者，每年出发的时间正是多雨的季节。如果天气正常，每天早上他和队员们会带着装备从驻地前往样地，到晚上才能结束一天的工作回驻地。有时候还会在雨中采样，但如果遇到雷雨，就不得不撤回，这也是曹伟每天最纠结的一件事情。
山区的天气总是反复无常，往往早上还阳光明媚，一进山就狂风暴雨。作为队长，曹伟很希望能“预知天气”，晴天采样，雨天休息，而不是看着队员们背着几十公斤的装备来回折腾。
这几年曹伟带领的调查队一直在跟天气竞跑。有时候还会遇到道路被雨水冲坏的情况，是继续采样还是放弃样地，这种两难的选择要让曹伟纠结半天。
“因为我们不知道这条路什么时候能修好，可能过几天有人修，也可能短期内修不好，但我必须告诉队员走还是留。如果放弃样地，还得重新返回，这一来回就得半个月时间。”
项目选取的2002块样地，平均每块地大小是30米×30米，想获取准确的数据和完好的标本，不仅需要到现场，还需要摸清每块样地的生境。因此项目采用网格均匀布点样地我国森林资源东北林区，结合普遍调查与踏查相结合的方法，辅以早春植物种质资源的专项调查。
这项调查工作最大的特色就是分布到区县。长期以来，东北森林种质资源调查与研究工作相对滞后，采集范围未能覆盖东北各县，尚存在一些采集调查薄弱地区。
“尽管这是一项异常艰苦的工作，但其背后的价值和意义值得我们为之付出。”韩士杰说。
这就是基础性工作
“什么是基础性工作？这就是基础性工作。” 在今年4月的项目验收会上我国森林资源东北林区，中科院地质与地球物理研究所研究员黄鼎成如是说。“规范、翔实和丰硕”是评委们给出的评价。
上世纪30年代，美国科学家提出了植物多样性受到威胁的观点，科学界认为，生境的胁迫将造成某些植物种的消失。而植物种质资源受危程度与生境异质性的关系日益成为热点科学问题。
韩士杰告诉记者，解放初期，我国东北地区原始林面积约3000万公顷，由于高强度的持续采伐，到上世纪末，原始林面积仅占最初分布面积的3%，而且景观格局呈明显的岛屿状，以红松为建群种的群落和物种组成也发生了显著变化。
“物种与生境之间存在着密切而复杂的关系。”韩士杰说，“如果一个物种被研究得很充分，那么它的存活与否，可以按照关键生境要素是否存在来预测。也就是说，如果这些关键性的生境要素被改变，那么这个物种也会随之消失。”
他同时身兼中科院长白山森林生态系统开放研究站站长。多年野外工作的经验告诉他，对物种与生境的摸底调查具有非同寻常的意义。
通过这种基础性调查摸底，他们提出了濒危群落概念和外来物种入侵及防治建议，并科学界定了重点防范区域。
东北林业大学副教授于景华提出，目前防治的重点主要放在草本植物上，尤其是菊科和禾本科，重点防治区域为辽宁省。还需要加强对反枝苋、豚草、黄花刺茄等A级风险外来入侵植物的监控。
北华大学教授郭忠玲说：“我们发现，现有国家级自然保护区仅能保存红松种群遗传多样性的42.19%，黄檗40.62%，核桃楸60.96%，保护能力堪忧。”
森林景观破碎化和原生境逐渐劣化明显影响植物种的空间分布及消亡，而这次专项调查能够为这些研究提供重要材料。
《中国科学报》 (2014-05-26 第5版 创新周刊)
发表评论