疏花水柏枝是怎样辗转千年才到三峡安家落户的 ?
疏花水柏枝被发现的时间还不到100年,人们对它进行的研究也只有20年。疏花水柏枝的身世一直是个谜,与它同属的其他10余种植物都分布在以喜马拉雅山为中心的西部地区,忍受着干旱、盐碱和风沙的蹂躏,为什么它却在气候温润的峡江边顾影自怜?它是怎样辗转千年才到三峡地段安家落户的?随着三峡库区开始蓄水,疏花水柏枝未来的命运将会怎样?
2003年的6月1日,三峡库区将开始蓄水,一期淹没线是海拔135米,这也是三峡库区的永久淹没线。在三峡库区生长的6000多种植物中,有47种国家级珍稀濒危植物,37种库区特有植物。为了挽救这些濒危植物的命运,中科院武汉植物所特地成立了三峡濒危植物保护课题组,他们最终确定了急需保护的植物名单,排在第一位的叫疏花水柏枝。
与其他濒危植物在135米的永久淹没线上还有分布相比,疏花水柏枝的分布高度是海拔80米到130米,如果不采取有效的保护措施,它将会永远从地球上消失。
疏花水柏枝与水的情结
疏花水柏枝,柳科植物水柏枝属中的一种。主要沿长江干流生长,在支流里面目前还没有发现,而且分布高度主要是从海拔80到130米,135米以上还没有发现它的生长。汛期时,生长在低处的将被全部淹没,因此,在海拔更高的地方看不到它的身影。另外,它的水平分布主要是从万县一直到三峡大坝附近,沿长江这样生长。它真正生长期则依赖于三峡库区特有的暖冬气候。
目前国际上对珍稀濒危植物的保护主要有两种方法,一种是迁地保护,另一种是就地保护。课题组想采取迁地保护的方法,把疏花水柏枝移栽到植物园里进行保护繁育,以后再为它们寻找合适的野生环境。他们选择了距离疏花水柏枝原生长地最近的宜昌三峡植物园,这里紧邻库区,冬季也很温暖,能够满足疏花水柏枝在冬季生长的需要。然而,经过移栽后,疏花水柏枝在冬天的生长速度远没有原来那么快,它们的命运再一次成为未知。经过长期的观察,课题组发现三峡库区的疏花水柏枝一年内被洪水淹没的时间远不止2个月,最长的时候竟然达到9个月,它们在汛期被淹没的时候几乎处于窒息状态,凭借一种类似于休眠的特性,得以度过漫长的汛期,坚持到生长的冬季。并且,被淹没已经慢慢演变成为它生长所必需经历的生理调节过程。建立在半山坡上的三峡植物园,显然无法满足疏花水柏枝对水的大量需求。
疏花水柏枝对于水的依赖还远不于此,它们特殊的种子传播方式离不开水。疏花水柏枝一般在冬季开花结果,果实成熟后裂开,一部分种子散落在地上,一部分凭借上面长着的柔软长毛随风飞散传播。汛期漫上来的江水,会无情地摧毁种子立足的土壤,使散落在地上的种子极少有幸运儿能够长成高大的植株,而长着绒毛的种子漂浮在水上,顺流而下,一旦在下游的石缝中间找到安身之所,不久后便会形成一丛高大的植株。既然水对疏花水柏枝的生长如此重要,课题组必须重新考虑为它寻找一个既温暖又有着充足水分的栖身之所。然而,这个理想的地方又在哪里?
疏花水柏枝落户新家
适合疏花水柏枝生长的海拔130米以下地区,也是人们生产生活的理想高度。这里温度适中,距离江边码头近又不至于被汛期涨水淹没。所以只要是稍微平整一点的土地上,人们都建上了房屋、栽上了橘树。留给疏花水柏枝的空间只有这些遍布沙石的江滩地了。
武汉的东湖其宽广的湖面就像一部巨大的空调,调节着附近地区的温度和湿度。冬天的气温也会比其他地方高出几度,紧邻东湖的武汉植物园土壤含水量很高,课题组为疏花水柏枝选的新家地势很低,夏天湖水上涨时就将其淹没了,被水淹没的时间大概有一到三个月时间。
武汉的土壤与疏花水柏枝的原生长地截然不同,为了给疏花水柏枝提供一个更接近原生长地的生活环境,课题组将其中一块地参照三峡库区土壤的含沙量掺进沙子。另一块地则仍然使用黏土,打算今后对二者的生长情况做科学的对比。
这个冬天,疏花水柏枝的长势很好,虽然疏花水柏枝的成长对于温度和水分的要求显得有些苛刻,但这次它们对于这片地方似乎很满意。
然而,课题组在随后深入的基因研究过程中又发现了新的问题,他们对采自秭归的疏花水柏枝进行了遗传多样性研究,发现居群内的个体间存在较大的遗传差异,这说明在迁地保护过程中取样点选择得不够全面,应该更细致的划分采样。课题组决定重返三峡,这时,留给疏花水柏枝的时间已经不多了。他们沿着库区将疏花水柏枝分布的全线详细地划分为13个居群,并从每个居群中采集20多个样本,移栽到武汉植物所,并进一步提取基因进行保存和研究。
经过对13个居群的研究,课题组发现与其他珍稀植物只有比较低的遗传多样性相比,疏花水柏枝的遗传多样性远远高于特有种的世界平均水平。
应该说,拯救疏花水柏枝的生命,使它能够继续活下去,并不是科学研究和保护的惟一目的。终极目标应该是让它重新返回大自然,并且为改善自然环境服务,从而更有意义地活着。
(中央电视台《走近科学》供稿)
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疏花水柏枝的身世一直是个谜,与它同属的其他10余种植物都分布在以喜马拉雅山为中心的西部地区,忍受着干旱、盐碱和风沙的蹂躏,而它却在气候温润的峡江边顾影自怜,人们曾猜测:这是因为在青藏高原逐步抬升和长江的形成过程中,疏花水柏枝祖先的种子便顺江传播,辗转千年才到达了三峡地段安家落户,但这仅仅是猜测,至于为什么它到了三峡地区之后便没有再继续沿江漂下去,更是无从考证。
一般而言,植物的遗传多样性在空间的分布与地理距离呈一定的相关性。然而,在疏花水柏枝中有的距离比较远的,它的多样性遗传关系比较近,而地理位置上比较近的遗传差异比较大,这说明疏花水柏枝在种子的传播方式上有一定特殊性,原来,疏花水柏枝一般在冬季开花结果,落在地上的种子萌芽后,汛期漫上来的江水,会无情地摧毁种子立足的土壤。极少有幸运儿能够长成高大的植株,只有那些长着绒毛的种子漂浮在水上,顺流而下,才容易在石缝中间找到安身之所,形成高大的植株。这正是为什么有些距离远的居群,遗传关系反倒很相近的原因。
种子传播特性也为课题组更早以前的一个疑问找到了答案:为什么与疏花水柏枝同属的其它10余个种都分布于以喜马拉雅山为中心的西部地区,惟独它却分布于长江三峡这一狭小区域里,种子能够漂移传播应该是重要的原因。
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2003年的6月1日,三峡库区将开始蓄水,一期淹没线是海拔135米,这也是三峡库区的永久淹没线。在三峡库区生长的6000多种植物中,有47种国家级珍稀濒危植物,37种库区特有植物。为了挽救这些濒危植物的命运,中科院武汉植物所特地成立了三峡濒危植物保护课题组,他们最终确定了急需保护的植物名单,排在第一位的叫疏花水柏枝。
疏花水柏枝,(木圣sheng)柳科植物水柏枝属中的一种。汛期涨水的时候,生长在低处的将被全部淹没,长势极其缓慢。它真正长身体的青春时期则依赖于三峡库区特有的暖冬气候。也正是因为这样的原因,我们在海拔更高的地方看不到它的身影。
中科院武汉植物所三峡濒危植物保护课题组组长吴金清博士说:“我们发现它主要是沿着长江的干流生长,在支流里面目前还没有发现,而且(分布)高度主要是从(海拔)80到130米,就是(海拔)135米以上还没有发现它的生长。另外,它的水平分布主要是从万县一直到三峡大坝附近,沿长江这样生长。”
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