中国科学院院刊：中国植物园现状及未来发展策略 2019-12-18 查看详情.pdf

专题：战略生物资源的保护与利用 Protection and Utilization of Strategic Biological Resources 中国植物园现状及未来发展策略 焦 阳1 邵云云2 廖景平2 黄宏文3 胡华斌1 张全发4 任 海2 1 中国科学院西双版纳热带植物园 西双版纳 666303 陈 进1 * 2 中国科学院华南植物园 广州 510650 3 中国科学院庐山植物园 九江 332900 4 中国科学院武汉植物园 武汉 430074 摘要 中国植物园已有百余年发展历史，其大规模建设始于 20 世纪 50 年代——以中国科学院为龙头开始了 现代植物园建设。迄今，我国植物园总数达 162 家，已步入快速建设和稳步发展阶段。我国植物园为中国植 物科学研究、资源利用、多样性保护及环境教育作出了重要贡献，已发展成为国际植物园体系的中坚力量和 发展主流。为应对人类活动对生态系统的不利影响，植物园将扮演更为重要的社会角色。中国植物园应及时 调整发展战略，以提升植物保护、科学研究、环境教育和资源利用等基本功能为前提，从国家层面强化植物 园体系的整体协同发展，加强关键地区植物保护，促进“一带一路”绿色发展，为可持续发展服务。 关键词 中国植物园，中国植物园联盟，生物多样性保护，可持续发展 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2019.12.004 植物园是指拥有活植物收集区，并对收集区内 等全球重大挑战，我国将生态文明建设纳入“五位 的植物进行记录管理，使之可用于科学研究、保 一体”总体布局，坚持人与自然和谐共生的发展原 护、展示和教育的机构。经过近 500 年的发展，植 则。中国植物园作为生态文明建设的主力军，是野 物园已成为开展植物多样性研究、物种保育、环境 生战略性植物资源保护的主体。通过加强我国植物 教育及资源利用的重要基地[1]。根据国际植物园协会 园体系的整体协同与合作，为实现绿色可持续发展 （ IABG ）数据统计，全球现有植物园约 2 119 个， 提供了重要支撑，为世界植物园发展和植物多样性 目前共保育了各类植物至少 105 634 种，约占全球植 保护事业提供了“中国样板”。本文对中国植物园 物总数的 30% ，并保护了超过 40% 的已知受威胁物 现状进行评述，并提出了未来中国植物园需要关注 种[2]。面对气候变化、可持续发展、生物多样性保护 的重点问题。 *通讯作者 资助项目：中国科学院战略生物资源专项（KFJ-BRP-001、KFJ-BRP-002） 修改稿收到日期：2019年11月21日 院刊 1351 专题：战略生物资源的保护与利用 中山植物园（ 1954 年）和昆明植物园（ 1955 年） 1 中国植物园发展现状 的恢复重建。 1980 — 1994 年建立了深圳市仙湖植物 1.1 发展历程 园（ 1983 年）和华西亚高山植物园（ 1986 年）。 中国园林具有上千年的历史，但现代植物园的建 立是西方科学在中国传播之后形成的。 20 世纪初， 目前，中国科学院管理植物园（含与地方政府共 岳树木园等。据中国植物园联盟调查统计，我国现在 管）15 个，总面积为 68 319.7 公顷，占全国植物园总 共有各种类型植物园（树木园） 162 个（图 1 ），主 面积的 67%。其中，自然植被面积 59 488.2 公顷，占 要行政隶属管理单位有科技部门（含中国科学院）、 全国植物园自然植被面积的 78.1% ；植物专类园区面 教育部门、住房与城乡建设部门、林业部门、园林部 积 730 公顷，占全国植物园专类园区面积的 13.5% ； 门、农业部门、医药部门，并且我国香港、澳门、台 植物保育区/苗圃面积达 125.6 公顷，占全国植物园植 湾地区（以下简称“港澳台”）也建有多个植物园； 物保育区及苗圃面积的 12.4% 。中国科学院植物园已 这些植物园覆盖了我国主要气候区，分布于边缘热 建立了较大规模的人才队伍和较为完善的迁地保护 带地区（ 32 个）、亚热带地区（ 68 个）和温带地区 设施，其中组培微繁设施面积已达 11 527 平方米，占 （ 62 个） [3]。就现阶段而言，企业开发管理的植物园 全国植物园组培微繁设施面积的 31.4% ；种子库面积 呈增长趋势。不同隶属关系的植物园其功能和定位不 达 7 690 平方米，占全国植物园种子库面积的 64.3%。 同，在生物多样性保护、科学研究、园林园艺及环境 中国科学院植物园以开展植物资源调查、引种驯化及 教育等方面的侧重点亦有所不同。 其科学研究和资源应用、环境教育、园林园艺为主要 1934 年，我国建设了首个科学植物园——庐山植 任务，已成为中国现代植物园的核心和我国植物园建 物园。自 20 世纪 50 年代以来，中国科学院在植物园 设的引领者，并逐步发展成为国际植物园的重要力 建设中发挥了重要作用。1950—1964 年先后启动建立 量。 研究所（1956年，现“华南植物园”）、植物研究所 武汉植物园（ 1956 年）、桂林植物园（ 1958 年） 20 世纪 60 年代，中国科学院率先统筹院内资源，组 和西双版纳热带植物园（ 1959 年），并开展了南京 织成立中国科学院植物园工作委员会，注重在我国 不同生态区域部署植物园（图 2 ），加强植物园的合 44 作交流，促进中国科学院植物园共同发展。与此同 40 34 数量（个） 35 时，中国植物学会下属的中国植物园分会、中国环境 30 23 25 学会下属的植物环境与植物多样性保护委员会等行业 17 15 11 8 6 5 0 中国植物园虽然建设起步较晚，但始终以科技创 新驱动经济发展和推进我国生态文明建设为使命。 45 10 1.2 阶段性成果与贡献 北京植物园（1956 年）、鼎湖山树木园（1956 年）、 50 15 海辰山植物园（2010 年）（图 2）。 中国通过西学引进始建一批现代意义的植物园，如熊 了沈阳应用生态研究所树木园（1955 年）、华南植物 20 自 1995 年以来建立了秦岭国家植物园（2001 年）和上 4 教育部门 住房与城乡 林业部门 园林部门 农业部门 医药部门 科技部门 港澳台 企业/其他 建设部门 图 1 中国植物园（树木园）隶属关系 1352 2019 年 . 第 34 卷 . 第 12 期 组织，也为中国植物园的共同发展作出了重要贡献。 2013 年，中国科学院联合国家林业局（现“国家林业 和草原局”）、住房和城乡建设部共同启动建设中国 植物园联盟 ①； 2017 年 2 月，环境保护部（现“生态 中国植物园现状及未来发展策略 1 西双版纳热带植物园（1959年） 2 华南植物园（1956年） 3 武汉植物园（1956年） 4 鼎湖山树木园（1956年） 5 昆明植物园（1955年） 6 华西亚高山植物园（1986年） 7 北京植物园（1956年） 8 沈阳树木园（1955年） 9 吐鲁番沙漠植物园（1976年） 10 深圳仙湖植物园（1983年） 11 桂林植物园（1958年） 12 庐山植物园（1934年） 13 上海辰山植物园（2010年） 14 南京中山植物园（1929年） 15 秦岭国家植物园（2001年） 图 2 中国科学院植物园分布 环境部”）作为联盟协调小组成员参与指导中国植物 中国植物园联盟成立以来，在全国范围内重点实 园联盟工作。中国植物园联盟现有 118 家植物园成员 施“本土植物全覆盖保护计划”，通过持续开展野 单位，旨在促进植物园科学发展和规范建设，更好地 外调查，每年动态更新各地区本土植物受威胁等级 服务于我国生态文明建设。经过几十年的努力，中国 变化数据；综合应用保护生物学工具箱中的各种工 植物园已经开创并摸索形成适合我国国情发展的植物 具，如迁地保护、就地保护、建立保护小区、野外回 园事业，并在世界植物园占有一席之地。 归、科普教育等方式，推进我国本土植物的清查与 1.2.1 强调协同创新，服务国家生物多样性保护整体 保护。据统计，我国 162 个植物园迁地保育维管植物 目标 约有 396 科、3 633 属、23 340 种（含种下等级），其 为履行《生物多样性公约》，植物园作为中国生物 中我国本土植物为 288 科、 2 911 属、约 20 000 种， 多样性保护的重要组成部分，一直致力于探索我国本土 分别占我国本土高等植物科的 91% 、属的 86% 、物 植物物种保护的方法和有效途径。1956 年，在中国科 种数的 60%；迁地保育濒危及受威胁植物的数量 学院华南植物研究所（中国科学院华南植物园前身）等 约 1 500 种，约为我国记载的濒危及受威胁植物物种数 积极倡导下，中国科学院根据《1956—1967 年全国科 量的 39%[4]；建立了 1 195 个植物专类园区[3]，对我国 学技术发展远景规划》，会同中共广东省委、省林业厅 本土植物多样性保护发挥了积极作用。 把原属国营高要林场的 17 325 亩鼎湖山林场单独划出， 同时，依托活植物收集专类园区开展的科学研究 率先在广东鼎湖山建立了中国第一个自然保护区，从此 成果不断涌现，尤其在植物生理学与生态学、遗传改 拉开了中国自然保护区建设事业的序幕。 良与品种培育、植物资源评价、植物多样性保育研究 ① www.cubg.cn. 院刊 1353 专题：战略生物资源的保护与利用 等方面。 2011 — 2018 年，中国科学院植物园出版专 著 235 卷（册），在国际刊物发表科学论文 7 320 篇 国民经济发展 （图 3 ），约占同时期世界植物园发表论文数量的一 植物资源是人类赖以生存和发展的基础，不仅是 半。中国植物园还积极参与“中国迁地保护植物大数 我国战略储备的重要组成部分，更是生物多样性保护 据平台”项目。目前已建设完成“植物园机构信息数 和可持续利用的源头资源。我国植物园不仅有责任收 据库”，初步建成“中国植物园联盟植物信息管理平 集和保存好这些资源材料，更要对其进行合理开发 台（ PIMS ）”并在 40 个植物园推广使用。此外，搭 利用以满足国民经济发展（表 1 ）。我国植物园一直 建、共享“本土植物全覆盖保护数据”等，为掌握战 在不断创新，探索出了种质资源研究、新品种创制、 略植物资源的储备情况、针对性地指导我国本土植物 基因资源挖掘与产业化结合发展的新思路，为提高社 保护和履行生物多样性公约提供数据支撑和服务。 会生态效益与经济效益及生态文明建设作出了重要贡 1 200 180 160 1 000 数量（篇） 数量（部/个） 140 800 120 100 600 80 400 60 40 200 20 0 1.2.2 立足国家战略，注重植物资源的开发与利用， 2011 2012 2013 专著 2014 2015 2016 2017 授权专利 0 2018（年） SCI论文 图 3 中国科学院植物园 2011—2018 年专著、专利及 SCI 论 文产出量 表1 科技部门 培育新品种 （个） * 林业部门 园林部门 农业部门 医药部门 合计 锁。中国科学院西双版纳热带植物园通过调查得 出“云南在纬度 23 度以南的广大山区，只要海拔 在 1 500 米以下，都是无霜多雨地区，可试验种植巴西 橡胶树”的结论[5]，并实现了巴西橡胶树在中国的产业 化种植。这为我国获取橡胶这一重要物资发挥了关键 作用。多年来，中国科学院西双版纳热带植物园致力 于“环境友好型橡胶园”的研究，促进热带、亚热带 山地的农业技术水平和当地社会经济的可持续发展。 中国植物园（树木园）对植物资源发掘利用情况（2012—2014年）[3] 获授权新品种 （个） 园林观赏植物 （种次） 药物开发 （个） 功能食品植物 （个） 果树 （种） 565 115 208 6 202 41 16 56 8 3 1 646 0 15 3 79 24 15 341 0 2 14 482 136 78 4 212 390 213 191 157 170 140 3 937 206 5 188 18 10 6 550 0 0 160 31 31 1 302 101 30 21 0 0 0 2 0 0 0 12 5 3 1 155 10 0 20 1 352 494 452 17 347 748 281 653 港澳台 企业 新中国成立初期，国外对我国实行橡胶贸易封 申报新品种 （个） 教育部门 住房与建设部门 献。 *科技部门包含中国科学院 1354 2019 年 . 第 34 卷 . 第 12 期 中国植物园现状及未来发展策略 12 猴桃资源调查、收集，目前共保存了 58 个品种资源 10 （含变种和变型），保育了 80 余个品种资源和万余杂 交后代，建设了世界上最大的猕猴桃种质基因库，已 经成为引领国内外猕猴桃科研与产业化的主导力量。 中国科学院华南植物园自 1962 年引种印度尼西亚 檀香以来，在檀香的胚胎发育以及运用生物技术研究 优质檀香品种等方面取得突破性进展；并已将檀香规 模化繁育及栽培技术转让国内外多家企业，极大推进 人数（百万） 中国科学院武汉植物园自 20 世纪 80 年代开始猕 8 7.6 6 8.0 7.7 2014 2015 7.5 10.7 10.7 2016 2017 11.3 4.8 4 2 0 2011 2012 2013 2018（年） 图 4 中国科学院植物园 2011—2018 年入园参观人数 了国际檀香产业的发展。 1.2.3 理论实践结合，加强顶层设计，推动中国植物 在成为贴合百姓生活、提升科学素养、服务生态文明 园环境教育事业发展 建设的重要科普基地。 环境教育工作已经成为我国植物园的重要组成部 1.2.4 开放合作，在国际舞台中扮演重要角色 分。我国植物园不断完善科普基础设施建设，积极搭 中国植物园加强与各国植物园、国际组织的合作 建科普平台和科普解说系统，寓教育于游览观赏之 并积极参与国际相关策略的制定，通过国际交流与合 中，使植物园逐渐成为公众休憩与科普教育的理想场 作，提升自身的国际影响力。中国科学院植物园通过 所。以中国科学院植物园为引领，我国植物园在带动 牵头建立“中-非联合研究中心” ②和“中国科学院东 开展面向中小学科学教育、冬夏令营和研学实践、环 南亚生物多样性研究中心” ③等，拓展我国在世界生 境教育研究，以及富有中国科学院科学特色的植物园 物多样性热点地区的研究空间，促进“一带一路”绿 科学教育与环境教育活动中，取得了较好的社会效益 色发展；积极与植物园国际组织合作，并在其中扮演 （图 4）。 重要角色。例如：设立国际植物园保护联盟（BGCI） 同时，中国植物园还十分重视培养科普人才 中国办公室（广州）和国际植物园协会（ IABG ）秘 队伍。自 2013 年起，中国植物园联盟每年举办为 书处（广州）；积极承办世界植物园大会（武汉， 期 15 天的“环境教育研究与实践高级培训班”（中国 2007 年）、世界植物学大会（深圳，2017 年）等大型 植物园联盟“黄埔班”之一，另两个为“园林园艺与 国际会议，展现中国植物园的发展与成果。 景观建设培训班”“植物分类与鉴定培训班”）。至 2 面临的机遇与挑战 今，该培训班已经为全国各植物园及相关机构培养环 境教育人才 189 人次；中国植物园联盟还选派优秀学 党中央、国务院高度重视生态文明建设。中国植 员至国外植物园学习交流，由此拓宽了专业人员的国 物园作为城市文明的重要标志，在城市发展、地方和 际化视野和合作渠道。通过深入挖掘植物科学与文化 区域生物多样性保护中发挥愈加重要作用，是广大民 内涵，不断完善与优化科普教育活动，以及注重科学 众提高科学素养的重要场所。在国家及地方政府的积 传播的顶层设计和植物园间互动协作，我国植物园正 极推动下，以雄安国家植物园、昆明国家植物博物馆 ② www.sinafrica.cas.cn. ③ www.seabri.cn. 院刊 1355 专题：战略生物资源的保护与利用 以及墨脱植物园为代表，生态文明建设使一大批新建 和非政府环境保护组织等各方面力量，在区域生物多 或在建植物园的发展获得了前所未有的发展机遇；同 样性保护和促进可持续发展等发挥关键乃至领导作 时，作为开展生物资源有效保护的重要场所，中国植 用。 物园已经成为国家战略性植物种质资源的储备库，担 当着生态文明建设排头兵的重要角色。 （2）强化植物园整体功能建设。目前，我国植物 园存在管理分散、功能不一、规模与能力差异大的问 近年来，人类活动对生态系统造成了显著影 题。通过建设“国家植物园体系标准与技术规范”等 响 [6]。为应对各种挑战，国际社会倡议发起“新保护 分类评价标准和技术规范，充分发挥优势植物园的引 行动”，通过创新方法以实现可持续发展。而自始至 领作用和示范效应，建立分工协作的物种保育、园林 终以生物多样性迁地保护、植物资源可持续利用以及 园艺和环境教育网络，打造国家植物园体系，将对提 公众科普教育为主要职能的植物园，将在其中扮演极 升我国植物园整体能力，应对生物多样性消失、气候 为重要的作用，成为地球上真正意义上的“诺亚方 变化等环境问题发挥更大作用，也为其他国家提供可 舟”。同时，面对植物保护的变革，植物园也需要重 供参考、借鉴的“中国方案”。 新思考自身在防止植物生态灭绝、发展创新方案使生 （3）推动关键地区植物保护统筹部署。在我国生 态系统适应快速变化的环境、促进推进可持续的生产 物多样性丰富和热点地区，要建立就地和迁地保护体 生活方式等方面的新使命。 系，采取更为灵活有效的保护策略，提升保护效率， 3 中国植物园未来发展策略 实现人与自然和谐共生。因此，根据我国的自然条 件、社会经济状况、自然资源以及主要保护对象分布 中国植物园目前仍然存在诸多问题与不足，如： 特点等因素，综合考虑代表性的生态系统类型地区、 公园化倾向和同质化现象，植物园功能与科学研究结 特有程度、物种丰富性、珍稀濒危等级、科学研究价 合不紧密，植物园资源配置不合理，缺乏专业化人才 值、经济用途等多项因素的基础上，统筹把握我国植 队伍，缺乏关于迁地保护整合的技能、知识和规程， 物园整体布局，推动在尚未建立植物园的关键地区 以及植物园活植物收集和迁地保育管理系统不够完 （如青藏高原寒带和寒温带、热带或亚热带地区 [1,7]） 善 [1]。这些问题严重影响植物园功能的发挥。目前， 新建设一些植物园或异地收集保护基地。 中国植物园已经意识到打破区域壁垒、加强联网协同 （ 4 ）建立国家层面的国际合作协调机制。 “一 的重要性，通过调整优化使命定位，努力使中国植物 带一路”涉及地区贯穿亚欧非大陆，连接生物多样性 园成为地区生物多样性的保护的领导者和跨界合作的 保护热点地区，而人类活动和气候变化对这些地区的 平台与中心。 生物多样性构成严重威胁 [8]。作为“一带一路”倡议 （ 1 ）注重植物园的能力建设。 植物园保护、科 的发起国，中国的植物园有责任联合“一带一路” 研、科普和利用功能仍需要进一步提升，重点加强 沿线国家共同保护各区域的生物多样性。比如，通过 植物引种驯化信息系统建设，建设数字植物园。中国 建立植物园协调机构，在“一带一路”科学组织联盟 地理区域广泛，生物多样性极其丰富且区域性分布明 （ ANSO ）下建设“一带一路”植物园联盟（ANSO- 显。各个植物园要根据生态环境、现有资源、人才储 BGU），鼓励重点地区建立国家植物园，振兴已有植 备、地区发展需求，充分利用现有资源，突出优势、 物园，促进“一带一路”沿线国家植物园能够在迁地 强调特色，积极联合所在地区国家公园、自然保护区 保护、能力建设以及环境教育方面的共同提升。 1356 2019 年 . 第 34 卷 . 第 12 期 中国植物园现状及未来发展策略 2 Ross M, Paul S, Samuel B. Ex-situ conservation of plant 4 结语 diversity in the world’s botanic gardens. Nature Plants, 2017, 生物多样性是人类赖以生存的条件，是经济社会 3(10): 795-802. 可持续发展的基础，是生态安全和粮食安全的保障； 3 黄宏文. 中国植物园. 北京: 中国林业出版社, 2018. 而植物园则是生物多样性保护的主力军。中国植物园 4 黄宏文, 张征. 中国植物引种栽培及迁地保护的现状与展 的建设和发展日新月异，而人类活动导致的全球生态 系统变化对植物园的角色和功能提出新的要求。因 此，中国植物园需要重新审视自身的工作重点和发展 望. 生物多样性, 2012, 20(5): 559-571. 5 胡宗刚. 西双版纳热带植物园五十年. 北京: 科学出版社, 2014: 4-16. 战略，通过协同联合，真正担负起有效保护本土植物 6 Scheffers B R, Meester L D, Bridge T C L, et al. The broad 的重任，开展广泛参与且有针对性的环境教育活动， footprint of climate change from genes to biomes to people. 推广可持续发展理念，为落实生物多样性保护贡献力 Science, 2016, 354(6313): 719. 7 Heywood V H. The future of plant conservation and the role of 量。 botanic gardens. Plant Diversity, 2017, 39(6): 309. 参考文献 8 Ascensão F, Fahrig L, Clevenger A P, et al. Environmental 1 任海, 段子渊. 科学植物园建设的理论与实践. 北京: 科学 challenges for the Belt and Road Initiative. Nature 出版社, 2017: 1-8. Sustainability, 2018, 1(5): 206. Status and Future Strategies of Chinese Botanical Gardens JIAO Yang1 SHAO Yunyun 2 LIAO Jingping2 HU Huabin1 HUANG Hongwen3 ZHANG Quanfa4 REN Hai2 CHEN Jin1* （1 Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Xishuangbanna 666303, China; 2 South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 3 Lushan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Jiujiang 332900, China; 4 Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, China） Abstract Chinese botanical gardens have a history of more than 100 years, but large-scale construction began in the 1950s with the establishment of modern botanical gardens led by Chinese Academy of Sciences (CAS). Currently there are 162 gardens in China, which have entered the stage of rapid construction and steady development. Chinese botanical gardens have made great contributions to native plant conservation, sustainable utilization, scientific research and environmental education in China, and have become the backbone and part of mainstream of international botanical garden community. To cope with negative effects of human disturbance on ecosystem, botanical gardens will play a more important social role; thus, the Chinese botanical gardens should adjust their developmental strategies to improve creational practices, national integrative development, to propose new initiatives in key areas and to develop national botanical garden system, so as to meet the conservation goals, sustainable developmental goals and support the * Corresponding author 院刊 1357 专题：战略生物资源的保护与利用 green Belt and Road Initiative. Keywords Chinese botanical gardens, Chinese Union of Botanical Gardens (CUBG), biodiversity conservation, sustainable development 焦 阳 中国科学院西双版纳植物园工程师，中国植物园联盟秘书，中国科学院植物园工 作委员会秘书。主要负责与中国植物园及中国科学院植物园的联络对接等相关工作，全 程参与中国植物园联盟筹建、启动及运维工作。E-mail: jiaoyang@xtbg.org.cn JIAO Yang Secretary of Chinese Union of Botanical Gardens (CUBG), and the Working Committee of Botanical Gardens, Chinese Academy of Sciences (CAS), engineer. She is primarily responsible for the internal contacts within CAS botanical gardens and wide-range exchanges at home and abroad. She also participates in the launch and current operation of CUBG. E-mail: jiaoyang@xtbg.org.cn 陈 进 中国科学院西双版纳热带植物园主任、研究员、博士生导师，中国植物园联盟 常务副理事长兼秘书长，中国科学院植物园工作委员会主任。长期从事动植物关系的研 究，致力于植物园建设与管理，尤其是科普教育的研究和实践工作，主要负责中国科学 院核心植物园的管理。E-mail: cj@xtbg.org.cn CHEN Jin Professor, Ph.D. supervisor. He is currently Director of Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences (CAS), and Executive Director and Secretary-General of Chinese Union of Botanical Gardens, and Director of the Working Committee of Botanical Gardens, CAS. He has engaged in the research of plant-animal interaction and devoted himself to the construction and management of botanical gardens, especially in the field of environmental education. He is also responsible for the management of Core Botanical Gardens, CAS. E-mail: cj@xtbg.org.cn ■责任编辑：张帆 1358 2019 年 . 第 34 卷 . 第 12 期