封面专访|十年潜心研究米仓山“植物活化石” 西华师大珍稀植物团队获省科技大奖臭名昭著的汉奸,挥笔写下4个大字流传百年,如今大街上随处可见
封面新闻记者 苏定伟
米仓山森林公园有着40万亩的原始森林,5万亩巴山水青冈,被誉为世界少有、我国稀有、四川特有、南江独有的“冰川时期的植物活化石”,被中外专家称为“四川盆地北缘山地重要生物基因库”。
胥晓(左二)和他的团队
日前,四川省科学技术奖励大会暨第三届“四川杰出人才奖”颁奖仪式在成都举行,西华师大珍稀植物研究团队参与完成的“珍稀树种巴山水青冈造林关键技术研究”项目获科技进步奖,团队在该物种的种群动态、群落结构和土壤特征方面的研究成果以及森林长期固定大样地建设方面的项目实施,为巴山水青冈的种子繁殖、扦插育苗以及最佳造林模式提供了理论支撑。
巴山水青冈,1978年四川省林业勘察设计院教授级高工杨钦周在南江沙河河坝发现并命名,该树种在台湾最先发现,又称台湾水青冈。
4000万年
“植物活化石”水青冈今犹在
资料记载,水青冈这一属的植物大约起源于第三纪的中期,距今4000万年,经历了长时间的地理历史过程,还仍然存在,被称为“植物活化石”。在我国的地理分布西界,作为划分中亚热带东部和西部的标志之一,也是我国植物区系地理分布的重要分界线。
水青冈,又称山毛榉,是对被子植物门壳斗科水青冈属植物的通称,其商品就是风靡世界的榉木及榉木制品。成年水青冈高达25米,需两人合围,木材耐磨且材质轻柔,可供航空器材、车辆、纺织,建筑和家具等用材。种子可食,也可榨油供食用或工业用。
四川省旺苍县米仓山国家级自然保护区范围内水青冈属植物分布面积达7000公顷以上,拥有目前世界上保存面积最大、种类分布最集中的水青冈属植物原始林。
“水青冈寿命长,可达上百年,是秦巴山区的优质造林树种之一。”西华师范大学胥晓教授介绍,水青冈果实饱满率低,易遭鼠食,天然更新困难,“水青冈价值这么高,能不能在低海拔地区大面积种植,能不能提高成活率?”十年前,胥晓和他的珍稀植物研究团队开始瞄准台湾水青冈开展研究工作。
台湾水青冈(吴定军 摄)
挺进米仓山
调查台湾水青冈生存现状
米仓山绵延数百里,横断在秦岭和大巴山之间,这里的山体大多呈圆锥形,绵延起伏,好像一座座当地屯米的粮仓,米仓山之名由此而来。作为欧亚大陆北半部最具有代表性的典型自然综合体,米仓山是世界少有的“物种基因库”,不仅是秦巴山区落叶阔叶林生态系统研究的天然实验室,也是开展森林生态系统长期固定监测理想的区域。
米仓山是汉江、嘉陵江分水岭,地处我国大陆南北地理和气候以及生态的过渡带,是一座森林宝库,境内巴山水青冈就有5万亩,集中成片分布于保护区东南地带海拔1200米~2000米的横担梁、长潭河、分水岭、东西鼓城山等10余道山坡和峡谷中。
原始森林科考
2012年,时任西华师大生命科学院副院长的胥晓和他的团队开始接触到台湾水青冈,随后被旺苍县米仓山国家自然保护区邀请进行该区域的台湾水青冈的生存现状调查。
调查显示,四川省旺苍县米仓山自然保护区现有水青冈属分布的面积达7064.8公顷,占保护区有林地面积40.9%。其中以水青冈属植物为优势种的原始林就达4690公顷,也是目前我国水青冈属植物保存面积最大的地区。分布着台湾水青冈(国家二级重点保护濒危植物)、米心水青冈、亮叶水青冈和水青冈4种水青冈属植物。这一调查结果对研究水青冈属植物的起源与演化,以及我国大陆温带和亚热带山地植物区系与台湾植物区系的演化历史都具有重要的科研价值。
林海茫茫
米仓山建起50公顷大样地
如何在米仓山茫茫林海中调查台湾水青冈的生存现状呢?胥晓和他的团队从最基础的工作做起,在金场坝附近的老君庙和紫鸡母坪一带,按国际标准首次在米仓山设置了50公顷的研究区,对重要的森林生态系统进行长期定位监测研究。其中的25公顷建成“大样地”并用于森林的长期固定监测,旁边的25公顷区域用于对照。
米仓山大样地建设
“大样地”是一块长宽各500米的区域,这个区域又分成了长宽各20米共625个“小格”,每个格子就是400平方米的面积,比一个标准篮球场小20平方米。“大样地”和“小格子”都用水泥界桩定,格子内的每颗直径2厘米及其以上的树木都要进行种类调查、挂牌编号和生长状况记录。
大样地里林木编号
从2020年7月开始的两年多时间里,项目团队先后组织了技术人员利用全站仪等仪器精确完成了样地的定界、插管、放线、刷漆、挂牌和凋落物收集器的安置,对样地内的土壤类型、植物种类、群落结构进行详细普查,还利用无人机航拍分析技术对样地所在区域的情况进行三维分析,准确地掌握了样地的地形地貌。
“大样地”每5年复查一次,根据动植物的生长变化和生长态势对引起群落生物多样性变化的原因进行探讨、分析与研究。此外,还结合实地考察结果、地形特点,在保护区内建立了具有代表性的、便于长期监测和保护的3个400平方米的卫星样地,用于不同环境下生物多样性的变化和群落演替研究。
在原始森林里进行样地建设是一件非常不易的事,大量的仪器要扛进深山无人区,大量的建设材料要运进“大样地”,在胥晓教授的带领下,一群科研人员肩扛背挑,摸爬滚打。科考费时费力,长时间呆在山里,吃住都很麻烦。在林场屋里打地铺,自带锅碗瓢盆生火煮饭。
一分耕耘,一分收获。十年研究,硕果累累。胥晓教授及其团体成员经过多年的研究,揭示了限制台湾水青分布的主要因子,明确了群落中的最适生长密度,确立了种群分布的适宜范围。这些研究成果为“珍稀树种巴山水青冈造林关键技术研究”的科技获奖作出了基础贡献。(受访者供图)
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