神农架国家植物园建设的优势、特色与功能定位探讨

时间：2024-05-24

赵千里　向松竹　任泽梅　胡茜茜　周志翔

摘要：神农架是中国生物多样性中心之一。神农架林区拟依托珍稀植物保护园和濒危野生植物扩繁和迁地保护中心，作为华中国家植物园的组成部分打造国家植物园。从神农架生态环境、植物资源、保护基础及其可持续发展能力上分析了其国家植物园建设的优势，阐述了神农架植被垂直带谱、珍稀与特有植物、植物利用与保护文化及区域发展战略特色，并探讨了该植物园的基本功能与综合功能定位，以期为神农架国家植物园的规划建设提供参考，助力华中国家植物园建设。

关键词：神农架；国家植物园；生物多样性；优势与特色；功能定位

中图分类号：Q94-339 文献标识码：C 文章编号：1004-3020（2023）02-0067-05

Discussion on the Advantages， Features and Functions of the

Construction of Shennongjia National Botanical Garden

Zhao Qianli（1） Xiang Songzhu（1） Ren zemei（1） Hu Qianqian（1） Zhou Zhixiang（1，2）

（1.Shennongjia Academy of Forestry Shennongjia 442400;

2. College of Horticulture and Forestry Sciences， Huazhong Agricultural University Wuhan 430070）

Abstract： Shennongjia is one of Chinas biodiversity centers. It is planned to build a National Botanical Garden as a part of the Central China National Botanical Garden by relying on the Rare Plant Protection Garden and the Endangered Wild Plant Expansion and ex situ Protection Center in Shennongjia Forestry District. In this paper， the advantages of Shennongjias national botanical garden construction are analyzed in terms of its ecological environment， plant resources， protection foundation and sustainable development ability. The vertical vegetation belt spectrum， rare and endemic plants， plant utilization and protection culture and regional development strategy characteristics of Shennongjia are expounded， the basic and comprehensive functional orientation of the botanical garden are also discussed. It is expected to provide reference for the planning and construction of Shennongjia National Botanical Garden and help the construction of Central China National Botanical Garden.

Key words： Shennongjia; National Botanical Garden; biological diversity; advantage and characteristic; Functional localization

生物多樣性是人类赖以生存和持续发展基础，植物是全球生物多样性和生态系统的核心组成部分，植物遗传资源是关系国家生态安全的核心战略资源。随着人类社会的发展，在生境破坏、自身繁殖障碍等内外部因素的影响下，许多野生植物的生存已受到严重威胁，甚至濒临灭绝[1]。全球约21%的维管束植物受到生存威胁[2]，其中中国35 784种野生高等植物的受威胁比例达15%～20%[3]。植物园是指拥有活植物收集区，并对收集区内的植物进行记录管理，使之可用于科学研究、保护、展示和教育的机构[4]。以迁地保护为手段的植物园体系是生物多样性保护的重要载体[5]，全球2 119个植物园共保育了约占全球总数的30%的植物物种，并保护了超过40%的受威胁植物[6]。

自2021年我国启动了国家植物园体系建设以来，国务院已批复设立北京国家植物园和华南国家植物园[7，8]。湖北省政府也向国家林业和草原局提出申请，依托中国科学院武汉植物园等相关单位在武汉建设华中国家植物园。华中地区生物资源种类丰富，区域内的“川东—鄂西”是全球植物多样性热点地区之一，也是我国种子植物特有属三大分布中心之一。神农架地处鄂西北地区、大巴山脉的东端，是全球14个具有国际意义的生物多样性保护与研究关键地区之一[9]。2022年7月神农架林区政府与中科院武汉植物园签订了战略合作协议，依托珍稀植物保护园和濒危野生植物扩繁和迁地保护中心建设，着力打造国家植物园，努力将神农架建成全国生物多样性保护和生态文明高地。本研究拟重点分析神农架国家植物园建设的优势与特色，并探讨该植物园的主要功能，以期为神农架国家植物园的规划建设提供参考，助力华中国家植物园的规划建设。

1 优势与特色

1.1 神农架具有完整的植被垂直带谱和生物资源优势

神农架地处亚热带向北温带过渡的气候区，海拔从398～3 106.2 m，独特的地貌造就了神农架丰富而立体的小气候。在较小的水平距离内神农架浓缩了亚热带、暖温带、温带和寒温带的生态系统特征，拥有11种植被类型和6个梯度完整的垂直自然带谱，保存有全球北纬31度带最为完整的北亚热带森林植被与山地植被垂直带谱，被誉为北半球同纬度上的“绿色奇迹”，森林覆盖率达91.6%，也是研究全球气候变化下山地生态系统垂直分异规律及其生态学过程的杰出范例。

生物资源具有古老性、多样性、珍稀性和特色性，林区有维管植物268科1 199属3 767种[10]，其中珍稀濒危保护植物52科111属155种[21]，中国特有科2个、特有属54个，神农架特有属1个、特有植物34种。神农架绝大多数植物具有利用或潜在的利用价值，其中药用植物195科816属1 886种[11]，中药资源总种类占全国中药资源的1/6以上，占全省中药资源的2/3以上。现有古树名木637 271株，隶属36科62属88种，是真正的“绿色资源库”和“中草药王国”。

植物园建设应综合考虑物种、生物环境及其非生物环境[12]，国家植物园则代表着一个国家植物资源最丰富、植物分带最清晰、立体生态系统最完整、功能区划最完备的植物园。中共中央办公厅和国务院办公厅印发的《关于进一步加强生物多样性保护的意见》强调，植物园要填补重要区域和重要物种保护空缺，完善生物资源迁地保存繁育体系。神农架地理条件独特多元、生态和资源条件丰富多样，是华中地区的典型代表，植被垂直带谱和生物资源是建设好植物园的显著优势。

1.2 神农架地区发展战略与国家植物园建设需求相契合

神农架林区发展至今，实现了从粗放开发到绿色发展、从木头经济向生态旅游经济的转变，确保了绿水青山常在、生态优势永续。近年来神农架林区在加强日常巡护监测、科研监测、实施生态修复工程、加强自然教育与宣传等方面取得了显著成效。尤其是神农架国家公园管理局成立以来对生物多样性展开整体和系统保护。2018年5月1日湖北省人大常委会正式颁布实施《神农架国家公园保护条例》，为生物多样性保护提供了法律依据。

目前神农架林区正按湖北省委、省政府“彰显生态保护与绿色发展价值，建设世界著名生态旅游目的地”的要求，加快融入湖北省“一主引领、两翼驱动、全域协同”的区域发展布局，坚持生态优先、绿色发展理念，依托“好山好水好文化”，坚定不移地举保护旗、打生态牌、念旅游经、走绿色路，积极推进国家公园、世界著名生态旅游目的地、全国生态文明示范区和国家森林自然公园建设，打造全国生态文明教育基地、国家森林康养基地，着力构建以生态保护体系、绿色产业体系为核心的神农架高水平保护和高质量发展的新发展格局。2021年6月，神农架国家公园管理局成为生物多样性保护国家创新联盟首批成员单位，并当选为创新联盟第一届理事会理事。神农架正走在绿色发展、生物多样性保护的道路上，其地区发展战略与国家植物园建设需求相契合。

1.3 神农架具有深厚植物文化底蕴和植物园可持续发展能力

神农架的演化发展既是大自然的恩赐，也是人类与大自然和谐相处的杰作。从神农氏架木采药、医民教耕，将中华文明从渔猎时代向农耕时代推进，到七十二“七”和“神农四宝”等故事，无不阐释着神农架深厚的植物情结和文化底蕴，因此在神农架建立一个植物园能够更好地传承植物文化。

国家植物园不只是植物收集与保护、科学研究的机构，更具有科普教育、文化休闲的作用[13]，其科普教育和生态旅游功能就是植物园的自养能力的体现。多年来神农架坚持发展人与自然和谐共生的生态旅游模式，在受疫情影响的2021年度仍接待游客1 785万人次，实现旅游经济收入66.8亿元，是当之无愧的“中国十大生态旅游目的地”。因此植物园的植物文化属性和生态旅游的有机融合，必然会激活神农架植物园与旅游业的自养和互养能力。

1.4 神农架植物园规划建设的支撑力度迅速提升

国家植物园代表一个国家植物多样性保护、研究和利用的最高水平，良好的科技、基建条件是其建设的关键因素。神农架林区党委政府高度重视高水平保护人才储备和科学技术研究。全区各类人才总量达9 608人，其中专业技术人才4 000人，高级职称132人，中级职称1 423人。2021年又出台了《推进科技创新驱动发展实施意见》和《神农架林区“十四五”人才发展专项规划（2021～2025年）》等文件。林区2021年的科学技术支出为8 310万元，占年度地方性公共预算支出的3.98%。重点打造神农架国家公园科学研究院、林业科学研究院、农林产业研究院和中医药产业研究院等科研平台。此外，神农架发挥生物多样性和动植物资源富集优势，广泛与国内外知名高校和科研机构合作，与中国科学院、武汉大学、华中农业大学、武汉植物园和英国邱园等50余所国内外高校和科研单位建立了良好的合作关系，也为植物园的规划建设提供了有力的科技支撑。

神农架基础配套设施快速改善。2021年神农架林区生产总值比2016年增长51.5%，其中重点生态功能区转移支付收入约1.1亿元。近年来神农架大力加强交通、信息、市政等基础设施建设，其中2021年交通运输支出就有1.45亿元。目前已初步形成立体化的交通系统，航班直通武汉、广州等地，保神高速、郑万高铁正式通车，房五高速项目纳入国家高速公路网规划，虽处深山但也可在2小时左右到达广州、武汉等地。此外，神农架已实现乡镇5G网络全覆盖，行政村光纤通达率100%。神农架林区可以在经济、交通和通讯等方面，为华中国家植物园神农架分园的建设提供必要的配套设施条件。

2 功能定位

2.1 神农架国家植物园的基本功能

植物园的功能已从早期多以收集药用植物为主，或为大学教学提供植物材料，转变为具备生物多样性保护等功能的综合化园区[7]。神农架国家植物园应履行生物多样性保护的國家任务和职能，最基本最重要的功能是植物多样性保护，包括开展多层面、多形式的科普教育与环境保护教育等，以实现植物多样性保护的目标。

隨着社会的发展，气候变化、生境退化、人为干扰等潜在因素正威胁着神农架及周边地区的植物多样性。研究表明在1995～2015年期间，神农架林区人类活动强度的加大，对林区生境质量产生了剧烈的扰动[14]。神农架濒危特有的珙桐Davidia involucrata、庙台槭Acer miaotaiense、洪平杏Prunus hongpingensis等物种的自然繁殖能力存在不足，自然条件下繁殖率极低，再加上自然灾害、旅游业发展等人为干扰因素的叠加，势必会对其植物多样性带来较大的影响[15]。此外还有学者认为神农架东北部、南部及西南部的重度脆弱地区生态环境持续恶化，极度脆弱风险逐步显现[16]。这些潜在的威胁提示我们有必要通过一定手段来缓解外界环境变化对植物生物多样性的影响。

植物多样性保护包括综合运用多种手段开展就地保护的监测管理与研究，对珍稀濒危植物开展迁地保护、回归和野外种群重建。神农架林区是世界生物活化石聚集地和古老、珍稀、特有物种避难所[17]。神农架国家公园是以原地保护为主要手段、以川金丝猴Rhinopithecus roxellanae和冷杉Abies fabri、珙桐为代表的珍稀濒危特有物种及其关键栖息地等核心资源保护为目的，保护濒危的、脆弱的生态系统，而设立的国家层面的生物多样性保护机构[8]。以就地保护为主的神农架国家公园的建立，一方面会在珍稀、濒危和特有性植物的永续性、可持续性保护上起到决定性的作用；另一方面林木结构、植物多样性保护等方面的研究，也会极大地改善国家公园旗舰物种川金丝猴的食源和栖息环境[18]，此外还有利于监测野生植物物种动态、开展调查研究、发现新种等[7]，因此以就地保护为主要手段的神农架植物园建设必将为神农架国家公园生物多样性保护提供重要的支撑。

从国际国内植物园对植物多样性的保护成果来看，以收集、研究、展示、利用植物为宗旨的植物园，能够从设备设施、科学技术、源头管理上有效解决环境对生物多样性的威胁。截至2021年12月31日，全球有植物园和树木园3 736个，其中占全球已知高等植物总数1/3的约11万多种植物得到了保护，共收集保存了约41%的已知濒危植物物种，其中有些物种已经野外灭绝[10]。中国已建野生植物种质资源保护和培育基地400多处，其中植物园和树木园近200个，初步形成了植物迁地保护网络，共保藏种质资源105万份以上，迁地保护了中国植物区系植物物种的60%[2，5]，可见植物园在植物多样性保护上发挥了积极作用。有针对性地将那些受到威胁的稀有、特有植物的种子采集后进行人工繁殖，并在物种濒危机制、繁殖策略和方法、野外回归的理论和技术等方面开展研究[5]。同时植物园内设的标本馆、种质资源保存机构，全面展示丰富的植物资源，可向公众传播生物多样性保护的思想，增强公众保护生物多样性的意识，并开展科普教育，提高国民素质[24]。

2.2 神农架国家植物园的综合功能

植物园建设应与科学研究、知识传播、生态游憩和资源开发利用间的紧密合作，以惠益公众、服务社会为发展方向[2，4]。根据神农架植物园的自身特点与区位要求，还应具备生态环境调节、资源植物开发与可持续利用、生态旅游观光与植物文化传播等多种功能。

神农架拥有被称为“地球之肺”的亚热带森林生态系统和被称为“地球之肾”的泥炭藓湿地生态系统，是长江和汉水的分水岭，三峡库区、丹江口水库的水源涵养地和重要生态屏障，有“华中水塔”的美誉，被划定为国家重点生态功能区。神农架国家植物园的建设可提升区域生态环境调节功能，有利于守护“华中水塔”，筑牢生态屏障。

植物资源除了为人类提供生存保障和生态系统调节服务外，还是我国战略储备的重要组成部分和可持续利用的源头资源，在农业、医药、工业原材料、环境建设等领域发挥着重要的作用[2，20]。国家植物园作为“物种基因库”和珍稀濒危植物的“诺亚方舟”，重点开展珍稀、特有植物的种子采集、繁殖、栽植等种质资源保护与研究，可为植物资源开发、野生动物保护和生态修复提供充足的后备材料。

神农架以原始森林风光为背景，山峰林立、云雾缭绕、林木葱郁，是一个集奇树、奇花、奇洞、奇峰于一体的原始生态旅游区，景区负氧离子含量极高。多年来神农架坚持人与自然和谐共生的生态旅游发展模式，形成1个5A、3个4A、2个3A的景区体系。近年来神农架先后荣获“中国十大生态旅游目的地”“国家绿色旅游示范基地”等称号，成为全省首个国际慢城、国家全域旅游示范区。神农架国家植物园的建设将有效提升“研学”等形式的植物文化科普教育旅游产品[16]，促进植物文化与生态旅游相结合旅游业发展。

3 结语

国家植物园体系是由若干国家植物园和区域性综合植物园组成的、覆盖全国主要气候带与生态系统类型的迁地保护研究网络和生态文明教育基地，支撑国家的生态文明发展[7]。神农架生态环境复杂多样、植物资源富集，是全球14个具有国际意义的生物多样性保护与研究关键地区之一[9]，具有生物多样性保护基础及可持续发展能力等优势；且该区域完整的植被垂直带谱性、丰富性的国家珍稀与特有植物、独特性的植物利用与保护文化和以保护为特征的区域发展战略特色明显。该植物园的建设既能达到国家植物园植物多样性保护与科普、环境保护教育等的基本功能要求，又能满足该区域生态环境调节、资源植物开发与可持续利用、生态旅游观光与植物文化传播等多种功能。因此，作为华中国家植物园的重要组成部分，神农架国家植物园建设是可行的、也是必要的，符合我国国家植物园体系建设的总体布局与功能要求[7，8]。

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