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科考之眼,探秘“世界生物之窗”

2022-03-11 10:47:56来源:福建日报

科考之眼,探秘“世界生物之窗”武夷山脉最高峰黄岗山

上月27日,“关注森林·探秘武夷——走进光泽”2022年武夷山国家公园生态科考活动在光泽县寨里镇启动,这也是联合科考活动首次走进武夷山国家公园西区。此次活动旨在深入学习贯彻习近平生态文明思想,传播武夷山国家公园理念,进一步考察森林生态系统、野生动植物资源情况。

一年前,习近平总书记来闽考察首站便莅临武夷山国家公园。他殷殷嘱托:“武夷山有着无与伦比的生态人文资源,是中华民族的骄傲,最重要的还是保护好。”

“无与伦比”的武夷山,保存了世界同纬度带最完整、最典型、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统。由于受第四纪冰川影响较小,加上复杂地质地貌和气候条件,武夷山成为许多古老、孑遗类群的“世外桃源”,并孕育了许多新物种。因此,武夷山被誉为“世界生物之窗”。

透过这扇“窗”,窥探大自然造化之机,众多科研工作者乐此不疲。科考武夷山,既有生物学家们的情怀,更有政府的作为。持续不断的科考活动,及时掌握区域动物、植物、水文、大气、土壤等各类资源的变化情况,为保护好、管理好、应用好各类资源提供了重要科学依据。

科考之眼,探秘“世界生物之窗”李振基教授参加今年的联合科考。

“十年科考”改变武夷山命运

2020年12月,武夷山生物研究所的工作人员前往北京,接受一份特殊的捐赠——黄复生先生收集整理的武夷山科考资料。

黄复生(1932—2021),福州人,1952年从福州格致中学考入北京大学,1956年毕业后进入中国科学院动物研究所工作,主攻昆虫学,学识渊博。因为工作需要和家乡情结,他细心地把有关武夷山的科考资料收集整理并精心保存,许多资料历史久远,难得一见。

经过清点,这些科考资料总共重达800多公斤,是黄老毕生的心血。对武夷山生物研究所工作人员来说,这是一份珍贵的馈赠,更是一份沉甸甸的责任。

黄老捐赠的资料之所以特别珍贵,是因为这些文献资料和“十年科考”有关。而“十年科考”,深层次地改变了武夷山的命运。

历史上,由于国营伐木场与当地村民大量采伐,武夷山的原始森林曾遭受过度砍伐,生态环境和自然资源受到极大破坏。上世纪70年代末,福建农学院教授赵修复联合一批生物学家发出呼吁,希望党中央、国务院和省有关部门采取紧急措施,把这里作为自然保护区,加以保护。

赵修复等专家的呼吁和建议,得到了高度重视。1979年4月,福建省批准成立武夷山自然保护区,直接归省林业厅管理;当年7月,国务院批准其为国家级自然保护区。

1979年,福建省科委(现福建省科技厅)拨发75万元科考专款,启动了武夷山综合科学考察活动,并成立了科研机构——武夷山生物研究所,为来自全国的科研人员提供各种支持和便利条件。从此,生物学家们在武夷山开始了为期10年(1979年—1989年)的大规模科考行动,史称“十年科考”。黄复生先生全程参与其中。

“十年科考”由全国43所高校及研究(院)所组成,参与人数近千人,先后采集115万份(件)动植物标本,鉴定出各类生物物种8981种,发现各类生物物种新种达891种。

据省科技厅相关负责人介绍,“十年科考”取得丰硕成果,中国人第一次摸清了武夷山的生物资源本底,证明了“世界生物之窗”之誉实至名归,并在植被、真菌、苔藓、维管束植物、脊椎动物、昆虫等方面建立了相对完整的体系。这些珍贵的资料,不但对后续展开的科研科考提供了丰富的基础素材,而且为武夷山成为世界自然遗产地奠定了坚实的基础。

在武夷山2000多种维管束植物之中,知名度最高的就是茶。长在崖壁上的六棵母树大红袍,更是稀世之珍。仅有的六棵大红袍为何能走下神坛,成为普通人喝得起的茶叶?

这与1992年的一次科研活动有重大关联。

当时,福建省科委拨发30万元专款,针对珍稀品种大红袍进行无性繁殖、驯化和加工。科研人员经过两年的科研攻关,取得突破性成果——无性繁殖的大红袍茶叶品种特性稳定,保持了母树大红袍的优良品质。

前人种茶,后人收益。如今,大红袍已经红遍了天下。茶产业发展规模不断壮大,成为武夷山市重要的支柱产业之一。

科考之眼,探秘“世界生物之窗”2018年联合科考现场

本底调查陆续发现新物种

“十年科考”距今已有30多年历史。30多年来,随着武夷山保护力度不断加强,以及全球气候变化,武夷山的森林生态环境也在发生着变化。

例如,被誉为“华东屋脊”的武夷山脉最高峰黄岗山,以前山上年均气温约8.5℃,经常有5~6级大风,恶劣的环境造成黄山松长不大,矮小的黄山松却有几十乃至上百年树龄。而全球气候变化带来雨水增加,黄山松开始加快生长,不少坡地上已成片成林。

“黄岗山顶部林木线上升,草甸面缩小,说明全球气候变化给武夷山生态环境研究带来了新的挑战与机遇。”武夷山国家公园管理局负责人说,“30多年前收集的生物资源本底资料,已难以全面准确指导新时代的管理工作。”

在此背景下,2020年4月,武夷山国家公园启动两栖爬行动物资源本底调查;去年4月,又启动为期三年的生物资源本底调查。

两次调查均由生态环境部南京环境科学研究所主持,组织了中国科学院动物研究所、中国科学院成都生物研究所、厦门大学、南京林业大学、福建农林大学、福建省农业科学院等20多所高等院校和科研院所参加,参与的专家学者达到数百名。

到目前为止,已完成实地调查80多次,布设样线1300多条、样点3300多个、红外相机约500台,取得了阶段性成果。

在调查中,由李振基教授带领的厦门大学植被资源调查团队有两个新发现:一是武夷山国家公园福建区域的铁杉林处于原始森林状态,且分布面积在400公顷以上;二是发现国家二级重点保护野生植物——鹅掌楸种群数量增加了,有1000株以上。

今年1月7日,福建省政府召开新闻发布会,公布武夷山国家公园生物资源本底调查阶段性成果——自2016年以来,武夷山国家公园陆续发现动植物新种11种(其中,6个新种为本底调查新发现)、中国新记录种12种、武夷山新分布种100多种,丰富了武夷山的物种记录。

专家分析说,发现新物种,说明国家公园生态环境向好。同时,意味着生物资源本底调查结束后,将系统地掌握最新的生物资源本底资料,从而适时更新“十年科考”资料。

据介绍,武夷山国家公园将做好调查成果的应用转化,充分利用好调查取得的基础数据,编研武夷山生物志书图鉴,建立完善生物资源监测体系,配合国家公园各类规划的实施和修编,指导生物资源的可持续利用,同时开展宣传教育活动,向社会公众充分展示特色资源和科学价值,激发社会公众的自豪感和责任意识,进一步形成人与自然和谐共生的新局面。

科考之眼,探秘“世界生物之窗”本底调查发现的新物种——武夷林蛙

联合科考把科研引向深入

科考,只有进行时,没有完成时。上个月,“关注森林·探秘武夷”联合科考走进光泽。

为了更好地科考武夷山、宣传武夷山,从2018年至今,武夷山国家公园管理局已开展了4次“关注森林·探秘武夷”联合科考活动。

在联合科考中,生物多样性保护、生态学研究、动植物分类、土壤生态健康、野生生物监测等多个领域的专家共聚武夷山,互相交流碰撞,促进跨学科合作,把科研引向深入。

而4次联合科考,本报记者均随队进行了采访。

专家介绍说,第一次与第三次联合科考,针对的是无人区的原生性生态系统;第二次与此次联合科考,则是考察生态恢复后的森林生态系统。

前三次联合科考,主要考察黄岗山植被随着海拔的递增、气温的递减所呈现的垂直分带现象。2018年,从海拔2160.8米的黄岗山顶下行到1700多米,主要考察黄岗山“山体上部”的植被;2019年,从山麓地带的大安源自然村往猴子岗方向进发,从海拔400多米上达到851米,主要考察黄岗山“基带”的常绿阔叶林;2020年,从桐木关出发到黄岗山山顶,考察“顶部”中山草甸、苔藓矮曲林、温性针叶林的分布与长势。

与前三次联合科考都集中在国家公园中东部不同,此次的重点是科考国家公园西区,考察光泽县寨里镇境内的常绿阔叶林、野生动植物资源状况。

四次联合科考的生态环境不同,不同领域的专家也各有所获,但地衣和苔藓不约而同成为一个热门话题。专家们小心翼翼地采集标本,比较研究。

2018年12月1日,到达黄岗山山顶后,科考队员们带好装备,顺坡而下,一路穿越的植被类型有中山草甸、中山矮曲林、铁杉林、黄山松林。其中,铁杉是第四纪冰川遗留下来的树种。在铁杉林区,科考队员发现一个奇特的现象——树木穿着“绿衣”,岩头裹着“绿皮”,地上随处可见“绿毯”,苔藓太恣意,把原始森林装扮得更为绿意盎然。

2019年,受厄尔尼诺现象影响,8月至12月中旬,武夷山市出现持续干旱天气,降水显著偏少,140天降水总量只有94.8毫米,为有历史记录以来同期降水量最小值。尽管如此,武夷山国家公园的森林生态依然保持生机与活力。植物本身也有耐旱机制。

担任此次科考队长的李振基,是厦门大学环境与生态学院教授,先后到武夷山科考50多次,对这里的森林生态系统十分熟悉。记者印象深刻的是,当时,他扒开地上一丛苔藓,风趣地说:“大家看,泥炭藓下半部的叶子枯黄了,上面的叶子还有点绿,泥炭藓和卷柏等藓类、蕨类植物都非常耐旱,失水超过50%还能存活,真是‘草坚强’!”

2020年,科考重点是黄岗山顶。山顶上,中山草甸、毛竿玉山竹灌丛、波叶红果树灌丛、黄山松林等镶嵌分布着。在各种群落中或裸露的岩石上,也有丰富的地衣和苔藓。岩石上的地衣如同花纹一般,而水洼中则长着绿油油的牛毛藓。

上月27日,久雨放晴,云雾缭绕,森林中充满了神秘色彩。专家们沿着玲珑溪畔溯源而上,再次开展联合科考。

中国科学院城市环境研究所院士朱永官特别关注地衣、苔藓、蕨类等小型植物。作为土壤领域专家,朱永官向记者科普道:“地衣是一类低等生物,能够在逆境中生存。它们往往作为先锋物种存在,在土壤形成初期扮演着十分重要的角色。地衣附生在岩石表面,能分泌出有机酸,促进岩石的风化,逐渐形成土壤。这个过程非常缓慢,一般形成1厘米厚的土壤需几百年到几千年的时间,所以我们要十分珍惜土壤这一宝贵自然资源。地衣和苔藓对空气中的有害物质敏感,因此也是大气环境质量的见证者。”

“地衣是藻类和真菌的共生体,我感兴趣的是地衣在不同生长环境下的微生物种类及其多样性,这些生物又是如何和谐相处的。地衣和苔藓中蕴藏有益菌,北欧一些国家把它们掺进沙里,给小孩子玩,有益身心健康。”朱永官说,福建的森林覆盖率全国第一,蕴含着丰富的地衣和苔藓植物种类,有必要进行深入科研,造福人类。

同行的福建师范大学生命科学学院副教授陈炳华深表认同:“福建境内分布有苔藓植物近千种。目前,对于地衣和苔藓植物的分类基础工作,我们省本土研究有待加强;对于森林土壤微生物多样性的研究,亟需启动。”

于是,朱永官、陈炳华等专家一拍即合,商讨进一步开展相关课题研究…… (记者 黄雪梅 张辉 通讯员 周君贤 黄海 吴延庆 文/图

【责任编辑:徐昕昀】
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