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城市园林植物应用与生物安全初探

作者: 李玲莉,王凤 时间:2020-11-3 阅读次数:365

生物安全是指与生物有关的因子对国家社会、经济、公共健康与生态环境所产生的危害或潜在风险,是国家和民族安全的重要内容[1]。2019年10月21日,生物安全法草案首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。随着抗击新型冠状病毒肺炎工作的深入,2020年2月14日,习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第十二次会议时,强调“要从保护人民健康、保障国家安全、维护国家长治久安的高度,把生物安全纳入国家安全体系,系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设,全面提高国家生物安全治理能力。”由此可见,我国生物安全法的出台已然迫在眉睫。

生物安全法草案规范、调整的范围分为八大类,其中与园林行业相关的内容包括以下五类:一是防控重大新发突发传染病、动植物疫情;二是研究、开发、应用生物技术;三是保障实验室生物安全;四是保障我国生物资源和人类遗传资源的安全;五是防范外来物种入侵与保护生物多样性[2]。

园林与人们的生活密切相关,植物作为园林中唯一有生命的园林要素,是整个园林的重要组成部分,不仅发挥防暑、遮阴等功能,还作为生态系统的初级生产者,为城市内的大多数生物提供生命支持。本文以园林植物为中心,结合园林行业的业务范围,汇总整理了与生物安全相关的工作内容,以期为园林行业从业者提供参考。

1/植物跨境引种

植物多样性资源的自然分布不均匀驱动了植物跨境引种的经久不衰,其中以十八世纪欧洲传教士来华盗取植物资源为代表,由于当时封建王朝以天朝自居,没有对植物跨境引种引起足够的重视,导致我国大量植物资源流出国门,在世界各地繁衍生息。目前,多种植物逐渐培育形成成千上万的新品种,并建立产业化体系。近年来,随着我国园林绿化事业的蓬勃发展,园林从业者开始将国外培育的新品种引种回归,以月季(Rosa chinensis Jacq.)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum (L.) Wahl.)、茶花(Camellia japonica L. )等植物为代表。名花回归故里可谓衣锦还乡,确实为园林绿化增彩添色不少。

植物跨境引种是一把双刃剑,在引入大量优良新品种的同时,大量国外原生植物也进入国内造成生物入侵。如原产于南美洲作为水体净化植物应用的凤眼莲(Eichhornia crassipes(Mart.)Solms.)[3]、原产于南美洲作为饲料植物使用的喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)[4]、原产于中南美洲的薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)[5,6]等,由于其超强的繁殖能力和适应能力,加之引种之初并未同步引种天敌,导致这些入侵植物在园林绿地中大量繁殖,不仅严重影响植物景观,同时造成巨大的经济损失。据不完全统计,薇甘菊在珠三角一带泛滥造成的年生态经济损失5亿至8亿元[6]。

此外,伴随着植物跨境引种,同步引进的还有肉眼可见的病虫害和肉眼不可见的植物源病毒。植物源病毒类似于人类致病病毒,与真菌、细菌、线虫、昆虫和杂草相比,更难于鉴定和处理[7]。植物源病毒病的危害仅次于真菌病害,已经成为制约植物优质、高产、稳产的一个重要因素。据估计全世界每年仅由烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)一项危害就造成约一亿多美元的经济损失[8]。

为了减少植物跨境引种带来的不利影响,国际社会先后制定并通过了《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)、《生物多样性公约》(CBD)等。19 世纪 60 年代,我国开始设立海关医务所,负责港口隔离防疫工作;发展至今生物安全法草案增加了对入侵物种和濒危物种、物种资源、管制性遗传修饰生物的管控。管控措施越来越精细、越来越科学,标本兼治,为植物跨境引种提供强有力的保障[9]。

2/苗木跨省调运

近年来,随着经济社会的快速发展,为了满足人们对美好生活日益增长的要求,城市绿化工程建设和园林绿化苗木产业快速发展,园林绿化苗木产业现已呈现出专业化、规模化的特点,如河南南阳的月季、洛阳的牡丹、开封的菊花、浙江奉化的日本红枫、山东青岛的樱花和美国红枫等。为了满足城市绿化建设需要,园林绿化苗木的跨省调运已然成为常态。如果说植物跨境引种是从点到点的过程,那么植物的跨省调运就是从点到面的过程。期间伴随着大量的病虫害和入侵植物的传播,如2013年首次在重庆地区发现,近年来已成为我市危害较重的一种园林新害虫——银杏超小卷叶蛾(Pammene ginkgoicola Liu) [10];2004年9月在广东吴川市首次发现,2014年9月22日在重庆中央公园首次发现的入侵生物——红火蚁(Solenopsis invicta Buren);2008年5月,外来有害生物菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)在我市园林绿地现身。

目前,苗木跨省调运需要由苗木调出所属地区的林业部门出具《植物检疫证书》,园林绿化工程验收中,对绿化苗木无检验检疫要求,导致园林绿地内的入侵生物检疫检疫方面的监管不到位,为园林绿地后期的精细化管养带来很大困难。

3/野生植物资源保护与应用

我国被称为“世界园林之母”,我国共有维管植物约36500种,已开发利用的野生植物种质资源数量不足总量的1/3。我市共有维管植物约5954种,珍稀濒危保护植物有54种,主要分布于大巴山区和武陵山区。武陵山区共有野生园林植物约1100种,占重庆市植物种类的18.47%,尚未被利用和较少被利用的种类约有929种,其中815种被子植物的开发价值最大。包含国家珍稀濒危保护植物15种,国家Ⅰ级保护植物5种,国家Ⅱ级保护植物10种,如连香树(Cercidiphy llum japonicum)、水青树(Tetracentron sinensis)、红豆树(Ormosia hosiei)、香果树(Emmemopterys henryi)等种,具有很高的开发价值[11]。

重庆大巴山国家级自然保护区位于我市最北端,城口县境内,拥有维管束植物210科3481种,其中珙桐、红豆杉、独叶草等7种国家一级保护植物,巴山榧、秦岭冷杉等二级保护植物191种,1999年世界保护联盟(IUCN)宣布在中国已经灭绝的三级保护植物崖柏,在大巴山重新发现。此外,还有大量野生高山杜鹃野生资源有待发掘。

目前,人们对野生植物资源缺乏保护意识,大量非名贵种类的野生植物仍然处于无人管理、自生自灭的状态,多种珍稀野生植物现在处于濒临灭绝的形势,有的品种甚至已经灭绝[12]。同时,随着“植物猎人”职业的再度兴起,专门挖掘、盗取、售卖珍贵野生植物的活动变得日益猖獗,如西双版纳兰科植物集市,很多从正规途径无法获得一株的珍稀植物,通过集市贸易可以用低廉的价格按斤购买[13]。生物安全法草案中明确规定“保障我国生物资源安全和保护生物多样性”,希望通过立法能有效保护我国野生植物资源。

4/生物技术应用

生物技术有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的[14]。在园林行业中,可应用的生物技术包括植物组织培养技术、体细胞胚胎繁育技术、转基因技术、胚拯救技术、生物反应器培养系统、植物源病毒脱除技术、‘生物化’培养技术、体细胞杂交技术等,通过这些技术的应用可实现珍稀植物资源的离体保存、园林植物新品种培育、优良品种的规模化生产、脱毒种苗繁育等 [15]。目前,生物技术在沿海地区应用较为广泛,如广东省在桉树、龙血树、香蕉等植物繁殖中,均有私人开办的组培工厂。生物技术作为21世纪高新技术核心,对解决资源、环境等重大问题正发挥着越来越大的作用。我市生物技术应用以高校和科研院所为主体,研究成果多处于实验室。生物技术及其研究成果在园林行业的发展和应用有待进一步提高。

同时,在园林应用中,为了满足人们对色奇、型异、香气怡人的花卉品种的需求,转基因技术被广泛应用于花卉育种。国外转基因花卉在上世纪九十年代已有大量文献报道,代表植物如矮牵牛(Petunia hybrida Vilm.)、菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)、唐菖蒲(Gladiolus × gandavensis Van Houtte)、百合(Lilium brownii var. viridulum Baker)、郁金香(Tulipa gesneriana Linn.)等,特别是近年来春花展大量使用的百合、郁金香、风信子种球,基本上都是从荷兰进口。与转基因农产品相比,转基因花卉不存在食品安全性的问题,更多考虑的是环境安全性问题。当转基因花卉释放到自然环境中,通过花粉传播与近缘野生种进行天然杂交,将外源基因转移进入近源野生种中,打破自然界原有的生态平衡[12]。这种基因漂流极难控制,且转入基因对现有植物生长和人类生活的影响程度,尚不能确定。

5/生物安全保障措施建议

5.1进一步完善城市绿化主管部门对城市绿化植物检验检疫审批流程。园林绿化与城市环境质量休戚相关,直接影响城市居民的生活品质及安全,然而现有《植物检疫证书》由林业部门出具。建议城市绿化主管部门在城市园林绿化工程中,进一步加大植物检疫审批、抽查,确保绿化植物苗木质量,减少因植物跨地区运输带来的有害生物入侵及病虫害传播等问题。

5.2建议加大对城市绿地中有害生物危害现状调查及防控技术研究,做到高效防控。

5.3建议加大新优植物引种、珍稀濒危植物的引种与可持续利用研究,特别是对外来植物开展风险评估。

为丰富城市绿化植物多样性,指导城市绿化植物的科学、规范使用,实现城市绿化景观的“绿化、彩化、美化、香化”,提供技术支撑。

综上所述,为了实现“形成错落有致、色彩相宜、四季成景的城市景观,推动公共空间品质提升、展示山城特色”的工作目标,园林绿化行业从业人员应自觉提高生物安全认识,加强对园林绿化苗木检验检疫、生物技术研究和应用、乡土植物资源研究和开发等知识的学习,并与工作实际有机结合,从而切实保护好园林绿化既有成果,让山城变得更美好。

(基金项目:重庆市科技计划项目(No. cstc2011pt-gc80019)资助。)

参考文献:

[1]常纪文. 加快构建国家生物安全法律法规体系[N]. 学习时报, 2020-2-17(1).

[2]王萍. 生物安全法草案首次提请全国人大常委会审议[J]. 中国人大, 2019, 23: 52-53.

[3]高雷, 李博. 入侵植物凤眼莲研究现状及存在的问题[J]. 植物生态学报, 2004, 6: 735-752.

[4]常瑞英, 王仁卿, 张依然, 等. 入侵植物空心莲子草的入侵机制及综合管理[J]. 生态与农村环境学报, 2013, 1: 17-23.

[5]李瑞叶, 林干琼. 外来有害生物薇甘菊的发生与防治[J]. 农业灾害研究, 2012, 4: 11-13, 17.

[6]彭宗波, 李建华, 蒋英, 等. 海南岛外来植物薇甘菊危害现状及入侵动态研究[J]. 亚热带植物科学, 2013, 2: 141-145.

[7]李尉民. 进口植物种苗病毒检疫问题之我见[J]. 植物检疫, 1993, 4: 322-324.

[8]李毅然. 植物源病毒抑制物WCT化学成分初步研究[D]. 陕西: 西北农林科技大学, 2001.

[9]李尉民. 国门生物安全——过去、现在与未来[J]. 植物检疫, 2020, 1: 1-10.

[10]万涛, 唐国宏, 田立超, 等. 重庆地区银杏超小卷叶蛾生物防治技术初报[J]. 绿色科技, 2018, 1: 4-5.

[11]冯辉, 张楠, 王海洋, 等. 重庆武陵山区野生园林植物资源分析与评价[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2011, 36(4): 93-99.

[12]马兴帅, 李云华, 刘青林, 等. 转基因花卉的研究与市场化[J]. 分子植物育种, 2014, 4(12): 835-842.

[13]宋亚琼, 刘芝龙, Sophie Willian, 等. 西双版纳兰科植物集市贸易特点和保护启示[J]. 生物多样性, 2017, 5: 531-539.

[14]程怡冰. 生物技术在园林中的应用展望[J]. 现代园艺, 2012, 24: 106, 108.

[15]陈守耀. 浅谈生物技术在园林中的应用 [J]. 生物技术世界, 2013, 10: 149-150.