中国科学院华南植物园主任任海：生物多样性和植物园为何如此重要？

生物多样性为何如此重要？

“生物多样性”作为生态学术语，意思为植物、动物、微生物等生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合。大部分人对生物多样性的含义和价值还缺乏透彻的理解。

任海说，生物多样性包括三个层次的工作，分别是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。其中遗传多样性指的是某个物种内个体的变异性，这是生物多样性的基础。

“全球至少有5万种已知的辣椒品种，人类普遍栽培品种至少2000个，朝天椒有3万SHU（辣度单位），而海南黄灯笼椒则有1.5万SHU（辣度单位）。这正是遗传多样性导致我们能感知到辣度的不同。”任海说。

遗传多样性的保护与利用为人类提供了不同风味的果菜。比如宽皮橘与柚子杂交产出了橙子，柚子和香橼杂交产出了青柠，橙子与青柠杂交则产出了柠檬。“爷爷辈”的宽皮橘、柚子，“父亲辈”的橙子、青柠以及“孙子辈”的柠檬便体现了遗传多样性。

物种多样性则指地球上生命有机体的多样性，简而言之便是植物、动物、微生物的不同种类。任海说，就动物而言，人类已认识到或者鉴定到的种类已有一百三十余万种，但自然界中有400多万种的动物，人类目前认识了三分之一左右。“我们感受特别多的是植物多样性。目前全球的高等植物估计有50万种，已命名的约39万种，人类所利用的只5万种。果实叶片不一样的植物，帮助构成了丰富多彩的世界。”任海表示。

生态系统多样性则是指栖息地、生物群落和生态学过程的多样性。生物圈之内现存的森林生态系统，草原生态系统等各种生态系统组成了生态系统多样性。据任海介绍，目前全球有25种生物群落、108个生态系统功能性群组。亚马孙河流域热带雨林逐步消失，进而导致二氧化碳浓度升高，这便充分体现出生态系统多样性的重要。

生物多样性的价值体现在供给、支撑和调节三方面。“《舌尖上的中国》纪录片中近9成的食物来源于植物与动物，这便是生物多样性的供给价值；如果动植物的尸体没有被微生物分解，我们也无法获得进一步生长所需要的营养物质，所以地球上水文过程、生态过程、物质循环过程同样需要生物多样性去支撑；当我们走进植物园会感到温度要更低，这便是植物多样性在气候方面的调节价值。”任海表示。

生物多样性在与人类产生联系时，还进一步延伸出了文化价值。“在5万首唐诗中，有300多种植物比较常见，其中牡丹、菊花、柳树、红叶最为常见，比如‘冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲’、‘车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花’等等。”任海介绍说。

如何去保护植物多样性？

目前全球生物多样性危机正在加剧。任海告诉记者，植物界存在着“5”定律。具体而言，全球大概有50万种高等植物，人类应用得只有5万种，用得频繁只有5000种，全世界特别常见的只有500种，人们生老病死衣食住行使用50种植物就已经足够。但即便如此，生境破坏、过度采集、外来入侵、污染、气候变化、繁殖障碍还是让植物多样性受到威胁。

根据英国皇家植物园邱园发表的《2016年全球植物现状报告》和《2017年全球植物现状报告》显示，全球已命名391000种维管束植物，其中约21%受到生存威胁。全球约有60065个树种，其中已评估34204个树种中有46%受到生存威胁。全球7万多种药用植物中，1.5万种受到生存威胁，723种面临灭绝风险。全球至少有7039种可食用植物，但只有417种被驯化为作物，其余种类的遗传多样性面临丧失。

任海分享了二战中的一个小故事：在莫斯科保卫战中，莫斯科的粮食供应极度紧张，莫斯科植物园保存了莫斯科所有的野生近缘种如小麦、大麦、土豆等。但是居民坚持没有把种质资源库的种子拿出来食用。战争结束后，这些种质资源为苏联恢复粮食生产发挥了支撑作用。

“中国目前建立了195个植物园和树木园，收集保存约2.3万个物种，约占我国植物区系的65%。”任海表示，此外国家农作物种质资源库已保存种质资源总量突破52万份，位居世界第二。

植物保护一定要有科技支撑

“护花使者”要与濒危植物的生命赛跑，科技是最重要的武器。任海说，“植物保护一定要有科技支撑。若没有科技支撑，有时候会甚至产生相反的坏作用。”

珍稀濒危物种“报春苣苔”的拯救工作自然便是一个穿越百年时空的科学案例。1881年，美国传教士亨瑞在广东连州一个喀斯特石灰岩洞口采到了这种从没见过的植物。亨瑞把植物带回美国后，竟无人知晓这个物种。此后，英国邱园的植物分类学家汉斯根据它的花形有点像报春花，将其取名为报春苣苔。其后的半个多世纪里，国人对它仍一无所知。直到20世纪50年代末，时任中科院华南植物研究所所长陈焕镛才终于为国人揭开了它的神秘面纱：报春苣苔，是我国特有的多年生喜钙草本植物，属苦苣苔科，生长在喀什特山洞口。

“报春苣苔生长在石灰岩洞口的峭壁上，洞口二氧化碳浓度很高，没有蜜蜂承担传粉工作，那么它如何存活并产生后代就是一个值得研究的问题。”任海说，华南植物园的科研人员发现，报春苣苔的花瓣落下时，引发雄蕊与雌蕊的碰撞由此产生种子。此后科研人员用固定的方法让花瓣不脱落，进而发现报春苣苔竟无法产生后代，便确认了这种奇妙的传粉机制。

科研人员通过组织培养的方式培育了五万多株报春苣苔。它们回归到野外后，存活了5000多株。报春苣苔由此避免了进一步灭绝，并且走向可持续发展的阶段。

植物保护涉及大量基础研究和野外调查工作，有些科学家甚至会为此献出生命。华盖木是云南特有的木兰科植物。这一有1.4亿年进化史的古老树种，因为更新困难、生境退化和人为砍伐等原因，当人们在野外发现它时，已经几近灭绝。如今，上万株人工培育的华盖木幼苗回归原生地，在野外繁衍生息。

华南植物园的研究员曾庆文一直致力于繁育华盖木。2012年春天，他带着学生去云南野外，进行了一些传粉的工作。该年秋天，曾庆文继续到野外收集这个种子，并进一步研究种群的扩大。期间他从三十多米的华盖木坠落逝世，遇难时仅49岁。

任海告诉记者，《中国植物志》总共八十多卷，一百二十多本，是将中国植物家底摸清的一本巨著。在编写这本书的过程中，华南植物园也有三位同志逝世。

科学家们为植物保护和生态恢复付出如此大的精力与心血，他们也关注如何让人们更好地利用植物资源。在20世纪，园艺学家为人类培育了具有保护视力功能的蓝莓和维生素C极其丰富的猕猴桃。如今在21世纪，科学家仍然在培育更多功能水果继续努力。比如以往枸杞容易腐烂且个头小。如今华南植物园培育出有如小拇指般大小的枸杞，若加上水果保鲜的措施，这种枸杞保鲜期能长达一个月。

任海特别喜欢金花茶这种国家一级保护植物。因为金花茶不仅漂亮可作为观赏植物，也可以用于制作茶叶。“这是在研究过程中形成的感情。此前在野外有个种叫龙州金花茶，只有79株。我们通过科研工作把种群扩大后，当地生活在喀斯特地貌的农民利用金花茶发家致富，产出产品还可以提供城市居民享用。我感觉特别欣慰，这就是我们做植物保护和生态恢复所最终追求的。”任海说。

三十多年的植物学研究经历，让任海有了一种特别感受。他说，自己看到野外植物生长得特别不容易。植物不仅自身生长环境受到威胁，人类也时常对植物滥砍滥伐。“但植物在野外还在顽强地生存，不仅为人类来提供生存的环境，提供直接的产品，还为人类生存安全提供庇护。植物也是值得我们学习的。人和自然和谐共生非常重要，互相尊重。”任海说道。