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潮声丨中国自然分布最北缘,“恐龙口粮”笔筒树如何在这里挺拔成林?

2025-04-16 07:12:00

潮新闻客户端 执笔 吴馥梅 王艳琼

季春时节,温州苍南县马站镇上,30株笔筒树正在阳光下迎风招展、茁壮成长。这是浙江省亚热带作物研究所回归种植的第20批笔筒树,经过近4年的细心呵护,今年3月下旬,他们刚刚回归野外。

笔筒树,为桫椤科白桫椤属,起源于3.6亿年前,作为恐龙的主要口粮,其有“活化石”之称,已被列入国家二级重点保护野生植物和中国珍稀濒危植物名录。浙江温州,是我国笔筒树自然分布的最北缘。

今年3月下旬刚回归野外的其中两株笔筒树(左下和右下)。受访者供图

2017年至今,浙江省亚热带作物研究所已成功在温州繁育笔筒树2000余株,并在瓯海景山、龙湾大罗山、三垟湿地,以及苍南马站、大渔等地野外回归种植近400株。之所以要在原生境回归种植笔筒树,是为了促进自然更新,增强种群,缓解其濒危状态。

从最初的寥寥几株逐渐分布成群、挺拔成林,为探究这抹苍翠背后的奥秘,我们走进位于温州的浙江省亚热带作物研究所,透过人工气候箱内的培养幼苗和阳光下的笔筒树群,了解背后原生境保护和种群增强研究的故事。

浙江省亚热带作物研究所内的一棵笔筒树。潮新闻记者 吴馥梅 摄

在自然分布最北缘,守护野生笔筒树株

温州苍南县大渔镇,一株树冠犹如伞盖、高近1.4米的蕨类植株立于苍翠绵延山脉之中。这是目前浙江省内已知的唯一一株野生笔筒树,也是迄今发现的我国自然分布最北缘的笔筒树。一年四季,浙江省亚热带作物研究所观赏植物研究室实验师陈义增时常穿梭在此处,来回奔波只为守护好这一株树,并同步开展原生境保护和种群增强研究。

这要从2015年4月说起,大渔镇一位村民偶然发现了两棵高约6米的“大树”,茎干上分布着椭圆形斑,叶片背面有孢子囊群,他觉得不同凡响,于是进行了上报。后来,经浙江省亚热带作物研究所副研究员周庄等专家鉴定,确认其为中国珍稀濒危植物笔筒树。

笔筒树叶片背面的孢子囊群。潮新闻记者 吴馥梅 摄

在此之前,浙江省内尚未有过发现野生笔筒树的先例。考虑到其珍贵价值和稀缺数量,村里第一时间安排护树人对其进行保护。如今,最早发现的两株笔筒树母株都已自然死亡,旁边长出的一株小笔筒树,成为了迄今发现的中国最北端的笔筒树。

“要尽我们所能,保护好目前省内唯一一棵野生笔筒树,促进自然更新,并在原生境回归种植更多的笔筒树。”陈义增表示,笔筒树在野外较难实现自然更新,因为对温度、湿度、光照等环境因子非常敏感,且幼苗环境适应性较弱,成功存活的概率很低。所以需要改善原生境,并时常观察其生长情况。“除了我们团队之外,当地也有村民负责时刻照料。”

不同于多数蕨类植物,笔筒树植株高大。茎干笔直无分支,截面有圆圈花纹,去掉中间部分后可作笔筒,这是“笔筒树”之名的由来。此外,因为植株老叶脱落后,会在茎干上留下椭圆形叶痕,外观看起来像蛇皮,故其也被称为“蛇木”。

笔筒树茎干截面的圆圈花纹。受访者供图

浙江省亚热带作物研究所观赏植物研究室副主任胡青荻介绍,笔筒树与恐龙一样同属“爬行动物”时代的标志。其喜欢生长在温暖湿润的环境中,不耐寒,主要分布在日本、菲律宾,以及我国台湾、福建等地,温州是我国笔筒树自然分布的最北缘。

“温州气候具有南北交汇、冷热交替的特征,是不少植物的‘北界’。”胡青荻表示,地处中亚热带季风气候区,温州独特的地理气候条件孕育了丰富的动植物资源。也正因如此,团队成员身上的责任也更重。“每一种濒危植物的存在都有重要意义,我们要保护好每株笔筒树,也要守护好这份独特的树蕨基因。”

目前浙江省内已知的唯一一株野生笔筒树(右),经人工繁育后回归野外的笔筒树(左)。受访者供图

通过人工繁育,让濒危植物“从0变为1”

幼苗茎杆挺拔、叶片舒展……在浙江省亚热带作物研究所的植物种质资源培育基地里,我们见到了大大小小的笔筒树,最早批次培育的一棵已长到了5米多高。

浙江省亚热带作物研究所内一棵5米多高的笔筒树,茎干上有老叶脱落后留下的椭圆形叶痕。潮新闻记者 吴馥梅 摄

“在苍南初见笔筒树的时候,我们很激动,非常漂亮!仿佛看到了侏罗纪世界。”胡青荻介绍,2017年,浙江省林业局开始实施“浙江省珍稀濒危野生动植物抢救保护工程”,在温州市自然资源和规划局的支持下,团队联合苍南县自然资源和规划局开展了“抢救”笔筒树的行动——在苍南县大渔镇笔筒树发现地,划出了一个原生境保护点,采集野生笔筒树的孢子带回研究繁育。

实验室内,笔筒树专用的人工气候箱上,显示着“温度25℃、湿度70%”的字样,这是在笔筒树人工繁育过程中,“从孢子、到配子体、再到孢子体(即幼苗)”的最舒适温湿度。拿出箱内的一盒培养基,打开盖子,就能在松软的土培表面,见到笔筒树最初幼苗的样子。

笔筒树专用人工气候箱内,无菌培养基上长出的笔筒树幼苗。潮新闻记者 吴馥梅 摄

“从孢子到幼苗,就要经历6个月,为了保证养分吸收,幼苗长出来以后还要进行分株,待其长到5厘米左右高才能出人工气候箱,之后就是漫长的炼苗过程。”胡青荻解释,所谓的“炼苗”,就是将笔筒树幼苗移栽至盆栽容器中,挪至大棚、室外,让其逐步适应外面的环境,在这个过程中同样要适度遮阴、关注温湿度,并根据植物生长情况不断更换不同尺寸的容器,“大大小小需经历六七次换盆”。

那么,笔筒树从小小孢子长成可回归野外的植株需要多久?答案是3-4年。如何判断可以移植户外?答案是茎干高度。

在研究所基地,一盆盆笔筒树陈列摆放在林下“晒太阳”,胡青荻比划给我们看,茎出土约15厘米,地上部分60-80厘米,“这样的笔筒树就能正式回归野外土壤了,目前野外回归的成活率在70%以上”。

“炼苗”阶段,一盆盆笔筒树陈列摆放在林下适当“晒太阳”。潮新闻记者 吴馥梅 摄

“因为过程漫长,生态环境要求高,我们培育笔筒树并不容易。”胡青荻说,通过精准控制,培育环境的温湿度与光照周期,团队建立了高效的孢子繁殖技术,约90天可形成配子体,180天形成幼孢子体。此外,还开发了笔筒树组织培养技术,通过外植体诱导培养出笔筒树幼苗,成功实现了高效繁殖。

“濒危植物消失了就没有了,‘抢救和复活’意味着0变成1,存在就有意义,这也是生物多样性保护的价值所在。”浙江省亚热带作物研究所副所长郑坚研究员说。

胡青荻在给盆栽中的笔筒树除杂草。潮新闻记者 吴馥梅 摄

珍稀濒危树种的未来,还有更多探索可能

在郑坚的办公室书架上,有一叠厚厚的笔筒树调研资料。作为一种历经长久遗传进化的古老物种,笔筒树的基因组非常庞大,“超过6个G,而普通植株基因组大多仅有几百兆”。

“正因为遗传信息丰富,我们才需要去深入解析,进一步开展遗传进化与致濒机制研究。”郑坚表示,此前团队已首次解析了笔筒树叶绿体基因组图谱,开发出多个DNA条形码,系统评估了遗传多样性水平,揭示其高效弱光利用的光合作用机制。

团队成员在野外工作,讨论如何改善原生境。受访者供图

在郑坚看来,将目光投向笔筒树这一珍稀濒危的古老物种,不仅是出于生态价值和保护价值的考量,还有更底层的,是关注每种植物独特的基因价值,“或许若干年后,我们就能从笔筒树中提取出对人类发展非常有利的元素”。

“对于珍稀濒危物种的保护,挽救只是第一步,后面还有很长的路要走,比如,怎么把生态价值转化为经济价值。”郑坚从不认为自己所做的科研工作远离现实生活。他告诉记者,笔筒树具有药用价值,随着生态研究及人工繁育工作深入,也许可以形成更广泛的应用链,比如提炼药物产品、制作观赏性盆栽、发展研学项目等。据悉,眼下不少科研团队、国内外学生团队都被笔筒树吸引,多次前来参观,并希望移栽种植。

笔筒树观赏盆栽。受访者供图

苍南县自然资源和规划局局长黄孟恒表示,近几年,聚焦珍稀濒危植物笔筒树致濒机制解析及抢救保护,当地从“全面调查摸底、精准评估资源”“解析濒危机制、突破繁育瓶颈”“三位一体推进、构建保护网络”“加强公众教育、推动社会参与”四个维度,开展研究和保护工作,目前已取得明显成效。

郑坚介绍,未来团队还将努力新增繁育幼苗5000株,在苍南筹建浙南首个笔筒树专属保护区,探索生态保护与可持续利用的创新模式。随着相关保护研究工作的不断推进,我们有望在更多地方见到这株美丽而古老的树蕨类植物。

“我们最终想要做的,是让无数种像笔筒树一样古老的物种,跨越亿年光阴焕发出新的光彩,真正造福人类社会。”郑坚说。

今年3月,美国肯恩大学本科生参观浙江省亚热带作物研究所,胡青荻在向他们介绍笔筒树。受访者供图

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