中國科學院昆明植物研究所
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【科技日報】保護生物多樣性,中國有個“國字號”團隊

文章來源:  |  發布時間:2021-10-22  |  作者:  |  浏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

   秋日的春城昆明,滇池宝丰湿地草碧波明,鱼翔浅底,鹭鸟翩飞;北郊的昆明植物園“扶荔宫”里,氤氲白雾中,兰科奇花斗艳争芳;西郊眠山的昆明灵长类研究中心,恒河猴、红面猴、树鼩在枝上嬉闹跳跃……

  《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(以下簡稱COP15)10月11日至15日在這裏舉行。世界眼光聚焦中國,也由此認識保護生物多樣的中國行動。 

 

《生物多样性公约》第十五次缔约方大会在滇池国际会展中心举行。邢路扬 摄 

  “我们拥有生物多样性研究和保护相关的机构多达40余家,包括在境外建设的研究中心,19个研究所的生物标本保藏和科普展示馆馆藏标本达1870余万份,占我国标本收藏量的一半;建设国家标本资源共享平台,已数字化来自329个标本馆或博物馆的1635万份标本。”中國科學院(以下简称“中科院”)副院长张亚平院士10日在昆明表示,中科院还拥有和参与建设植物园15个,总面积为68319.7公顷,占全国植物园总面积的67%。 

  近年來,中科院持續加強生物多樣性研究和保護的基礎性建設,在生物多樣性領域取得的諸多重要成果。 

 

中國西南野生生物種質資源庫 

  生物多樣性監測,有“組合”利器 

  螞蟥、蟑螂、螳螂……在雲南高黎貢山,這些看起來有點嚇人的小動物,有著不爲人知的作用——監測環境中的生物多樣性。 

  早在2012年,中國科學院昆明动物研究所俞维理团队等研究发现,通过对一定区域内昆虫样本的混合DNA测序,可以对该区域的生物多样性进行编目和监测。他们在国际领域首次描述的“生物多样性汤”,最近又已“升级”,通过优化多个技术环节,科学家和林农部门利用高通量条形码技术快速监测生物多样性不再是梦。 

  在生物多樣性監測方面,近20年來,中科院建設起中國森林生物多樣性監測網絡,目前共建成24個大型森林動態樣地和50多個面積1至5公頃的輔助樣地。“樣地總面積達到580公頃,標記的木本植物1827種245萬株,代表了中國從寒溫帶到熱帶的地帶性森林類型。”張亞平院士說。 

 

雲南麗江森林生物多樣性野外科學觀測研究站 

  在此基礎上,2013年,這個“國家隊”正式啓動中國生物多樣性監測與研究網絡的建設,包括動物、植物和微生物三個方面的10個專項網和1個綜合監測管理中心。其中獸類網在全國已經布設紅外相機超過5000台,拍攝到紅外圖像500多萬張,涉及獸類110多種,鳥類370多種;鳥類網用衛星追蹤器標記140多種4000多只遷徙鳥類,40多億條數據,據此建立了目前“東亞-澳大利西亞”鳥類遷徙路線上鳥類監測最全的數據庫。 

  中科院還在全國率先開展極小種群野生植物保護體系的研究,對61個物種實現了人工繁殖基礎上的遷地保護、9個物種開展近地保護示範、20個物種開展回歸試驗示範。 

 

绿孔雀。杨星 摄 

  在國家水平摸清主要生物類群和植被類型 

  綠孔雀,被稱爲“百鳥之王”,是我國一級重點保護動物,被國際自然保護聯盟評定爲“全球性瀕危”等級。 

  一個風塵仆仆的身影,近二十年來,奔走在雲南瀾滄江、怒江、紅河流域,只爲尋覓和保護“百鳥之王”。他是昆明動物研究所楊曉君研究員。 

  “當前,生物多樣性正以空前的速度減少,嚴重威脅著人類福祉。如何更有效地開展生物保護,已成爲全人類面臨的共同課題。解析物種瀕危機制,可望爲有效保護策略的制定提供科學依據。”楊曉君研究員說,爲了搞清這個問題,他們與中山大學等單位合作,組裝了首個綠孔雀基因組,並開展了種群基因組重測序。同時,綜合使用多種分析方法,揭示自約6000年前的新石器時代中期以來,綠孔雀種群急劇衰退的過程。 

  他的團隊聯合林業主管部門、社會組織、動物保育機構等,推進保種增量、人工繁殖、社區共建科學管護。目前,綠孔雀野生種群約555至600只,穩中有升,經過基因組鑒定的純種人工種群初步形成並成功繁育孵化子一代。 

  從20世紀50至60年代起,中科院先後組織850所大專院校和研究所進行了40多次自然資源綜合科學考察,積累了極爲豐富的第一手資料,正在開展的第二次青藏高原科學考察和即將啓動的第三次新疆自然資源科學考察等將爲我國生物多樣性的本底和變化提供翔實的資料。 

 

《中國植物志》 

  “历经数十年,一代代科研人员艰辛编撰,《中國植物志》《中国动物志》《中国孢子植物志》《中国真菌志》《中国迁地栽培植物大全》《中国化石植物志》等一系列志书,以及中国植被图、中国植被志相继问世,我国基本实现了在國家水平摸清主要生物類群和植被類型的目标。”张亚平院士说。 

  自2008年起,《中國生物物種名錄》每年發布年度名錄,2021年的版本名錄,包括11.5萬個生物物種。我國幅員廣大、環境多樣、生物多樣性極爲豐富。 

  據不完全統計,2020年我國發表的新物種超過2400種,占全球新發表物種總數的10%以上,其中高等植物312種、脊椎動物100種、昆蟲類1322種、真菌類669種。 

 

中國西南野生生物種質資源庫种子墙 

  保藏收集生物多樣性資源,爲未來留種 

  又一次滇南建水之行,張挺博士的運氣不錯。 

  他不但采到了竹生羊奶子、天胡荽和金腰等一批珍稀植物的標本和種子,還在“行程之中、運氣之外”采到報春和蘭科疑似新種標本。 

  種子,是植物遺傳信息的攜帶者和傳遞者,是植物繁衍之源,也是一國不可或缺的戰略資源。 

   

  中国昆明北郊元宝山山顶茂密的树林里,隐着一座为未来留种的“国之重器”——中國西南野生生物種質資源庫,也被称为我国野生生物的“诺亚方舟”。 

 

用于研究的种子。科技日报记者 赵汉斌 摄 

  “截至2020年12月,種質資源庫已保存植物種子10601種,占我國種子植物物種數的36%,植物離體培養材料2093種24100份,動物種質資源2203種60262份,微生物菌株2280種22800份。”中科院昆明植物研究所所長孫航研究員向記者介紹,有了先進的保藏手段和平台,使我國特有種、珍稀瀕危種及具有重要經濟、生態和科學研究價值的物種安全得到有力保障,種質資源庫也跻身全球生物多樣性保護的重要設施行列。 

  此外,由中國科學院战略生物资源计划支持的《中國科學院生物资源目录》,汇集了中國科學院40个研究所73家生物资源库馆的735万份生物资源数据,包括生物标本、植物资源、生物遗传资源、实验动物资源及生物多样性监测网络资源,形成了完整的数据系统。 

 

滇金絲猴。圖片來源:新華社 

  搭建平台投身研究,服務生物多樣性保護 

  據悉,在生物多樣性與生態系統功能與服務方面,近年來中科院科學家發表了多個高水平的研究成果,包括大熊貓及其棲息地的生態系統服務價值、生物多樣性促進森林生態系統的碳固定、2000-2010年間中國生態系統服務的定量評估、生態系統服務付費補償等。 

  張亞平院士介紹,在生物多樣性大數據平台建設方面,中科院建有生物多樣性相關的數據中心7個,包括國家微生物科學數據中心、國家基因組科學數據中心、國家生態科學數據中心、國家青藏高原科學數據中心和三個院級數據中心,即植物科學數據中心、海洋科學數據和地球大數據中心。此外,生物多樣性與生態安全數據平台,植物主題數據庫、動物主題數據庫等整合了海量生物和生態數據可供分享。搭建了全球微生物資源數據共享平台,彙聚了來自51個國家141家合作夥伴的52萬株微生物實物資源數據,制定了國際微生物領域的第一個ISO級別的微生物數據標准,形成了全球互聯互通的微生物數據信息化合作網絡。 

 

張亞平課題組揭示非洲家犬複雜的源流曆史 

  “万犬国际基因组计划”“万种鸟类基因组计划”“万种鱼类基因组计划”……中國科學院主导或联合发起的诸多研究行动,为更好地理解生物多样性起源与演化提供了崭新的视角。对于大尺度生物多样性格局、生物多样性的维持机制、濒危与保护机制、生物多样性的生态系统功能和服务等重大科学问题,来自中科院科学家都取得了令人瞩目的进展。“这些研究对制订生物多样性保护规划提供了重要的科学支撑,对我国履行《生物多样性公约》具有重要意义。”张亚平说。 

  为迎接COP15的召开,中科院还围绕2020后全球生物多样性框架等开展了系列研究,组织了一系列高水平论文和专刊与专题,如《国家科学评论》期刊“生态文明—人与自然关系新认知”专题、《科学进展》期刊“2020后生物多样性保护的重大挑战与对策”专题;策划了《中國科學院院刊》“生物多样性保护与生态文明”专题、《生物多样性》期刊“生物多样性公约 COP15”专辑和《人与生物圈》期刊的生物多样性公约专辑等。 

  (科技日报 2021年10月15日) 

  來源:https://mp.weixin.qq.com/s/tfwPBhHgxL9B7xIntfeK8Q 


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