破解“森林巨人”生命密码 恢复全球濒危物种望天树繁育版图

望天树(Parashorea chinensis)是龙脑香科树种,为国家一级保护树种,IUCN 列为濒危 (EN) 物种,被誉为 "热带雨林的标志性树种" 和 "森林巨人",树高可达 40-80 米,胸径 60-150 厘米,是中国最高的阔叶树种之一。在广西林业局的大力支持下,广西大学林学院望天树研究团队携手南宁树木园、西大明山自然保护区、大化瑶族自治县都阳林场、百色市林业局、中国林科院热带林业实验中心等单位,共同开展望天树野生资源保护与人工繁育技术研究与推广应用工作。针对这一国际上研究相对匮乏的珍稀物种,望天树研究团队开展了系统性研究,在望天树的基础理论与人工培育实践研究中取得了一系列突破,通过长期监测广西境内望天树,在种群特征、生长特性、人工繁育及野外回归等方面取得突破,大力推动了望天树的种群恢复,为生物多样性保护做出了重要贡献。

望天树开花

望天树繁花满枝

望天树开花结实具有明显的"大小年"特征,平均每 3-5 年出现一次 "大年",又因其树体高大,采集其花朵、果实和开展开花结实规律及特征的研究受到限制。2020年望天树大量开花结实,广西大学林学院与南宁树木园共同合作,对种子发育规律和特征进行了探索。2025年望天树再迎盛花期,分布区内的天然林、人工林均呈现 "如雪如瀑" 的壮观景象,被确认为 3-5 年一遇的 "开花大年",同时发现幼林开花结实现象,这在望天树研究史上极为罕见,不仅为深入研究该树种的生态习性提供了宝贵契机,也彰显了广西在珍稀树种保护及生物多样性研究领域的积极成效。研究团队利用先进的遥感技术、无人机航拍及地面调查方法,再次对林冠层的开花现象进行了监测,并采集不同开花及结实期的样品,为进一步开展望天树开花结实的分子生物学机理研究提供了良好的素材,并为未来建设望天树种子园、制定促花促果的技术措施提供科学依据,对该树种的保护、繁育和资源利用具有重要意义。

杨梅教授团队与南宁树木园技术人员在望天树监测样地合影

破译遗传密码,攻克繁育难关

研究团队成功攻克技术壁垒,建立并优化了适用于望天树的ISSR-PCR分子标记技术体系,并开展了不同种源望天树表型多样性及遗传多样性研究,这套如同为望天树量身定做的“基因检测术”,能够快速、准确地解析其遗传多样性,为种质资源鉴定、亲缘关系分析和良种选育提供了前所未有的分子生物学工具,标志着望天树保护性研究正式进入精准的分子时代。

望天树育苗

基于坚实的理论基础,团队在种苗繁育技术上取得了系统性成果。从揭示种子萌发机理、创新实生苗培育技术,到探索无性繁殖路径,攻克了苗木生根及人工林栽培的障碍机制与技术难题,团队累计培育优质苗木超过15万株,已在共区内外10余个适生区推广种植。南宁树木园已建立了首个望天树种质资源库、采穗圃,为这一国家一级保护植物的规模化繁育和种群复壮奠定了坚实基础。

2025年研究团队采用全国野生动植物监测平台及数据采集系统,对广西望天树资源开展精准调查,对天然分布区、种群特征、环境条件、生长规律、生物多样性等因子进行细致监测,为制定科学的就地与迁地保护策略提供了关键数据支撑,构筑了全方位的保护网络。研究发现,望天树呈现出S型生长规律,在胸径达到30cm以后,树高增长逐渐放缓。同时,望天树天然种群是一个更新能力强、处于正向演替过程中的稳定种群。望天树幼苗更新与环境有密切关系,更新密度与空气湿度和林分郁闭度的关联度最高。这些监测数据为进一步揭示望天树生长及生存的调控机制提供科学依据。

望天树林分

打造高效可持续的人工林模式

在人工林培育领域,团队创新力突出。摸清了望天树的生物学特性与养分需求,根据其幼苗幼树期喜侧方遮荫的特性,模拟天然种群环境,探索出望天树与观光木等木兰科树种混交技术, 构建起集资源保育、生态修复与科普展示于一体的珍贵树种多功能培育模式。依托该技术打造的珍贵树种示范展示区,不仅实现了望天树人工种群的稳定营建,更为我国西南地区珍稀濒危树种的回归种植与野生种群恢复提供了可复制、可推广的技术模式。

此外,杨梅教授主持了国家自然科学基金及广西林业科技项目,阐明望天树苗期与幼树期根系发育的磷限制机制,已稳定分离培养高效解磷菌,并与菌根真菌构建合成微生物群落,微生物功剂应用于育苗与幼林培育,生长量平均提高20%以上,为开发专用微生物菌肥、实现望天树人工林高产栽培提供。

杨梅教授团队勘察望天树林分

至今,杨梅教授团队已营建人工林超1000亩,制定多项地方标准,获5项国家发明专利,并建成自治区级种质资源库,形成了从基础研究、技术开发到推广应用的完整创新链。这一系列科研成果,不仅使我国在望天树保护与研究领域稳居国际前沿,更为全球同类型濒危树种的拯救与可持续利用提供了成功范例,为守护生物多样性、建设美丽中国贡献更多的智慧与力量。(文字由广西大学林学院彭楚雲、新闻与传播学院覃婷婷 照片拍摄:林学院冯荣美提供)