让天山野果林踏上重生之路

    【美丽中国万里行】  

    天山野果林横贯中亚，绵延数百公里，在我国新疆的分布区域占到总面积的40%。这里有野苹果、野核桃、野杏等野生果木资源60余种，是世界多种果树的起源地之一，更是一座不可替代的基因宝库。

    然而近十几年来，由于人类活动、病虫害暴发、气候干旱等影响，天山野果林生态系统受损严重。在新疆伊犁地区，树木枯死率一度达到80%。

    野果林已经到了消亡的边缘，一场抢救式保护行动刻不容缓。

    2016年，科技部启动“天山野果林退化生态系统保育与健康调控关键技术”项目，为期5年，由国内12家科研单位联合攻关。

    经过近三年的努力，项目组已经在生态退化、病虫害以及人工恢复等研究方面取得了重大进展，原本大量枯死的野果林也有了较为明显的恢复迹象。

    野果林，正在踏上重生之路。

一座隐藏在天山深处的基因宝库

    位于亚欧大陆腹地的天山山脉，东西横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，全长约2500千米，在中国新疆境内有1700多千米。随着“新疆天山”入选世界自然遗产，这里吸引了越来越多的国内外游客。

    相比高耸的雪峰、辽阔的草原，分布于天山腹地的野果林有些默默无闻。由于长在深山，果实个小酸涩，就连当地农牧民也很少采摘。但是，即便远离大众视野，其貌不扬，也无法撼动野果林与生俱来的巨大价值。

    我国境内天山野果林占世界野果林总面积的近40%，面积近15万亩，主要分布在伊犁和塔城境内。2010年，意大利学者在《自然·遗传学》杂志发文称，从分子遗传层面已经证明，现今人们吃的很多栽培苹果都是新疆野苹果的后代，包括公众熟知的黄元帅、红富士等品种。

    在新生代第四纪冰期来临之时，天山山脉的谷地和盆地成为中生代野果树的最后避难所，为地球保留了珍稀的野果林群落，迄今已有上百万年的历史。而随着青藏高原隆升，古地中海逐渐向西退却，亚洲中部呈现干旱化加强趋势。这种干旱化导致了阔叶类型的野果林分布区域逐步收缩和破碎化，作为阔叶林一部分的野果林分布区域也随之萎缩。

    新疆野苹果在长期进化过程中积累了丰富的遗传变异，形成了果实大小、成熟期、品质、风味、抗逆性、抗病性等不同的种下类型近百种，成为世界果树资源的天然基因库，也是国家珍贵的战略生物资源。

    目前，国际苹果市场品种单一，适应性、抗逆性和口感风味等遗传基础极其狭窄，因此，未来苹果的遗传改良离不开丰富的新疆野苹果基因资源，而正在萎缩的天山野果林则成为宝贵的后备基因库。

一张急迫的野果林“病危通知书”

    30年前，伊犁地区的野果林面积近1万公顷，近年来却出现大面积退化萎缩的状况。有关统计显示：到2015年，新源县野果林因病害枯死率高达80%，巩留县也达到60%，且呈现加速蔓延趋势。

    科学家曾认为，这是种群年龄结构趋向老龄化所致，野果林的“生老病死”属于不可逆转的自然现象。然而，2012—2015年，在科技部支持下，中国科学院新疆生态与地理研究所牵头完成了新疆境内野果林生物多样性本底调查。结果显示，死亡个体主要集中在中等偏小的中幼龄个体，并非自然老化，而是多重因素所致。

    这里面不得不提一个叫作苹小吉丁虫的外来入侵物种。当研究人员剥开病害野果树表皮后，常常能发现很多不足一厘米的白色小虫在蠕动，它们就是苹小吉丁虫的幼虫。这种虫蚕食果树韧皮部位后形成布满植株皮下的孔道，阻断了植物营养水分输送。此外，虫害孔道还极易感染病菌，导致虫害枝条甚至整树枯死。

    由于苹小吉丁虫在新源县几乎没有天敌，而野果林又处于天山北坡气候逆温带，适宜苹小吉丁虫快速繁殖形成种群，因此，虫害面积扩散很快。近二十年来，当地林业部门采用各种方式防治，虫害形势依然没能得到有效遏制。

    “杀死”野果林的不仅是一只小虫，还有自然因素和其他人为因素。最近几十年伊犁地区增温增湿，气候的改变使得土壤发生变化，果树水分和养分的输送通道也因此改变。此外，野果林分布带与农牧区共存，人为砍伐造成林带面积缩减，再加上牛羊等牲畜啃食地面上的新树苗，也使得果树无法完成新老交替。

一次数十家科研单位参与的抢救行动

    探明了野果林的家底后，一场抢救性保护行动拉开序幕。

    2016年，科技部启动“天山野果林退化生态系统保育与健康调控关键技术”项目，由中科院新疆生态与地理研究所牵头，新疆农业大学、新疆林科院、中国林科院森林生态环境与保护研究所等国内12家科研单位联合参与攻关。

    项目主要围绕“野果林病虫害控制技术与监测、预警体系构建”，研究野果林主要病虫害新的防治技术和已有防治技术的优化、整合与组装，创建以生物防治为主的重要病虫害可持续控制技术体系。

    通过研发森林健康遥感图像识别技术，科研人员建立起天山野果林病虫害遥感监测与预警技术体系，为我国果树种质资源的保护与恢复提供技术支撑，实现天山野果林主要病虫害可持续控制。

    近三年来，项目组扎根天山腹地，与野果林为伴，通过先进的科技手段对野果林做了进一步深入考察与研究。目前已在野果林生态退化过程、病虫害发生规律以及人工辅助恢复措施等方面取得了重要成果。科研团队提出的“物理措施+生物措施”的退化野果林生态恢复技术模式也取得显著效果。

    科研人员首先建立了长期观测样地，阐明了新疆野苹果种群年龄和遗传结构特征；解析了“外来生物”苹小吉丁虫的生活史特征，提出每年7月5日至7月25日为成虫防治的关键窗口期；查清了野苹果病害病原菌多样性，从病害样品分离出33种真菌，筛选了2个主要致病菌的防治农药；探究了野苹果树个体死亡的水分和养分障碍，基本解析了天山野果林生态退化原因和过程。

    针对野果林的退化，科研人员采用物理+生物的措施进行种群复壮技术与示范，建立幼苗保育封育围栏，完成封山禁牧围栏2万亩；通过伐桩、高位低位修枝技术，激发大量果树萌条产生；直接焚烧受危害的枯枝，以免病虫害扩散；采用人工繁育技术，包括种子的干藏技术和催芽方法；建成了50亩的苗圃基地，可提供新疆野苹果幼苗100万株……

    项目组还在野果林建立了3块永久样地，其中新源县2块、巩留县1块，每块样地大小1公顷。通过长期监测样地的每棵果树，可以观察其个体生长状况和群落结构变化。

    目前，项目组已完成示范面积3000亩，退化野果林呈恢复态势，效果评价与相关生理指标检测正在进行中。

    一场与时间赛跑的野果林保护接力赛，还在继续……

    （作者：张元明，系中国科学院新疆生态与地理研究所研究员、副所长）