我国植物园新时期科学普及工作的思考——以中国科学院华南植物园为例

以中国科学院华南植物园为例,在对我国科普教育思想观念分析的基础上,探讨了新时期植物园科学研究同科普教育结合的新动向,并提出了专类园、展览温室、教育径、科普期刊、科普旅游等具体的方法措施及有关注意事项。

科研院所科技管理创新浅析——以中国科学院华南植物园为例

科研院所的科技发展,除了依靠科研人员自身的努力外,也离不开有效的科技管理。在全面贯彻落实国家创新驱动发展战略的新时期,科技管理上的创新能进一步促进和保障科研院所科技事业的创新发展。文章结合中国科学院华南植物园十几年来在科研奖励机制、考核机制上的改革,以及科技管理方法上的创新,浅析科技管理创新如何有效促进了科技创新,推动了研究所的可持续发展。

中国科学院华南植物园标本馆维管植物标本数据统计分析

为充分利用植物标本信息,从植物标本与物种信息系统数据库中对中国科学院华南植物园标本馆维管植物标本数据进行了统计和分析。结果表明,该馆馆藏标本统计时已录入696298号、716469份腊叶标本,分别隶属于354科5813属48707种(包含亚种、变种及变型),其中包括蕨类植物59科253属2105种(包含亚种、变种及变型)、裸子植物11科64属557种(包含亚种、变种及变型)、被子植物284科5496属46045种(包含亚种、变种及变型)。标本分别采自中国33个省、自治区、直辖市、特别行政区以及其它107个国家或地区(98个国家,9个地区或岛屿);国内标本采自广东省的最多,国外标本采自美国的最多。其中模式标本6351号,隶属于194科938属4373种。还对标本馆今后的采集工作提出了建议。这些数据为科学研究提供了宝贵的数据资源。

小猕猴桃大学问——中国科学院武汉植物园研学旅行案例

中小学生研学旅行是让青少年在情景化的场景中,将理论知识与实践体验进行有效衔接的方式,不仅是“读万卷书”与“行万里路”的有效结合,更是拓宽视野、丰富知识、提高素养、提升格局的有效途径。中国科学院武汉植物园(以下简称“武汉植物园”)是集科学研究、物种保存和科普教育为一体的综合性科研机构,是我国三大核心科学植物园之一,具有良好的情景空间和资源优势。作为全国中小学生研学实践教育基地,武汉植物园可以让中小学生在自然中领略科学的魅力,真正做到既“研”又“旅”,培养科学思维能力及创新实践能力。

中国科学院武汉植物园植物主题专题营:探秘城市空间绿化 共建绿色生态中国

2020“云上科学营”中国科学院武汉植物园植物主题专题营于8月15-19日在线上举办,营员通过云上科学营平台进行了为期5天的科学之旅,感受植物的自然之美与科技之美交融的魅力。科学营利用互联网技术建立虚拟大学城,营员通过网络平台参加云游中国科学院武汉植物园、与名家大师面对面、线上科研实践、与科学导师互动交流等活动。遨游云端,畅享科学,营员以赤诚之心拥抱科学之美,将科学的种子种在心田。其中,“探秘城市绿化空间,共建绿色生态中国”系列探究课题为武汉植物园分营的特色活动。

国家公园和国家植物园的自然教育

国家公园和国家植物园分别是开展就地保护和迁地保护的重要机构,国家公园和国家植物园可以开展基于保护的科学研究、资源利用和自然教育,国家公园和国家植物园的自然保护也可以促进保护、科学研究和资源利用工作。国家公园和国家植物园基于整合保护的自然教育,是公益性的体现,也为保护等其他功能的实现提供基础条件。国家公园和国家植物园需要形成以生物多样性保护为主题的自然教育的知识传播、科学精神、科学文化和科学探究体系,将植物文化与科学文化、民族文化、时代精神深度融合,探索高端保护和科研资源科普化的自然教育新模式,在自然教育中有效渗透科学教育,促进受众的价值观从“人类中心主义”向“生态整体主义”转变,为履行昆明-蒙特利尔生物多样性框架以及建设人与自然和谐共生现代化的生物多样性保护、恢复和利用以及自然教育发挥重要作用。

中国天麻属植物一新记录种——墨脱天麻

本文报道了在西藏墨脱发现的兰科天麻属(Gastrodia)中国一新记录种——墨脱天麻(Gastrodia putaoensis X.H.Jin)。该种于2017年正式发表,为缅甸北部发现的新种。其唇瓣分前后两部分,前唇密被黄色短毛,先端密被红色乳突,与天麻属中其他物种的区别明显。本文提供了详细的形态描述和花部解剖照片,可作为该物种的补充材料。

基于最大熵模型的中国兜兰属植物潜在分布模拟

基于已知分布点和20个环境因子,该研究利用MaxEnt模型模拟在现在(1970—2000年)气候条件和2种不同共享经济路径情景下(SSP1-2.6、SSP5-8.5)未来(2081—2100年)兜兰属(Paphiopedilum)植物的潜在分布格局,找出影响物种分布的环境因子。结果表明,兜兰属植物的最适宜分布区位于滇东南地区、贵州西南、广西西部、广东南部、海南北部。影响该属植物分布的主要环境因子是年降水量、年温度变化和最干旱季降水量。随着全球变暖,适生区有向北和西北方向扩张的趋势,逐渐往西北亚热带方向延伸。在SSP5-8.5的情景下,高适生区出现大幅度收缩。在未来气候情景下,不同种群的分布区变化规律并不一致,其分布格局响应气候变化的趋势也有所不同,因此该文针对分布区变化趋势不同的物种提出了不同的保护策略。

中国热带珊瑚岛优势木本植物抗风桐和草海桐的水分适应策略解析

植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力,研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略,从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境中2种优势适生木本植物:抗风桐(Pisonia grandis)和草海桐(Scaevola sericea)为研究对象,比较了其叶片和枝条的水力性状,并分析了其水分适应策略。结果表明,抗风桐的叶片栓塞抗性、枝条边材比导水率和叶片膨压丧失点显著高于草海桐,而枝条栓塞抗性、叶片导水率、边材密度和叶面积边材面积比均显著低于草海桐。抗风桐的叶片具有比枝条更强的抗栓塞能力,对水分胁迫敏感,但同时选择以高效的枝干水分运输来满足叶片高蒸腾需求的充足供水。草海桐枝条与叶片则存在水力脆弱性分区,在面临水分胁迫时叶片充当“安全阀”以保证枝干木质部的水力安全。抗风桐与草海桐能够通过协调叶片与枝条水力性状采取不同的水分适应策略,从而更好地适应热带珊瑚岛的特殊生境。

武汉植物园(磨山园区)古树及其后备资源调查与保育策略

为开展武汉植物园古树及其后备资源保育管理、养护复壮等工作,掌握古树及其后备资源种类、数量等概况,通过资源调查、树龄检测、调查走访、文献查阅进行分析,对古树及其后备资源开展养护管理措施。结果表明:武汉植物园现有古树3株,古树后备资源276株,隶属13科24属30种。数量较多的树种有池杉、樟、二球悬铃木、湿地松、龙柏,占比为70.62%;从树龄结构看,树龄100 a以上的有3株,50~99 a有276株。从径级结构上看,树高主要集中在20~30 m之间,占比为75.27%;胸径以50~80 cm为主,占比73.12%;冠幅主要集中在5~10 m,占比为38.35%。从生长势来看,74.55%的为正常株,生长轻度衰弱的占24.01%,重度衰弱的占1.43%,无濒临死亡情况。

中国植物园科学传播模式分析与建构

在国内,对中国植物园科学传播模式的研究几乎处于空白。本研究从传播学出发,结合教育学、心理学等多学科,通过文献法、问卷调查法、访谈法等方法,从科学传播过程的五个要素:传播者、传播内容、传播渠道、传播对象及效果评估,分析中国植物园科学传播的现状和存在的问题,描述现有的"单向、直线、以传播者为中心"的传播模式,最终建构理想的"双向、互动、以受众为中心"的模式,并提出建议。

中国苦苣苔科植物濒危现状与多样性保护

截至2021年12月31日,中国已知苦苣苔科植物共有805种(含种下等级,下同),隶属于45个属,主要分布在我国西南至华南地区,其中特有种和狭域种十分丰富。由于苦苣苔科大部分种类仅适应于某些特化的微生境,因此极易因自身原因和外界因素的干扰而致危。为更好地了解中国苦苣苔科已知物种的濒危风险,该研究在查阅相关文献且结合最近发表的新分类群中关于濒危等级评估的相关内容,辅以近年来实地调查掌握的第一手资料,对中国苦苣苔科已知物种的濒危等级进行了统计分析和重新评估。同时,依托中国野生植物保护协会苦苣苔专业委员会、广西植物研究所国家苦苣苔科种质资源库和中国苦苣苔科植物保育中心平台,首次创新了从新种发现和发表到濒危状况评估、即时启动保育和园艺新品种培育同步进行的物种保护新模式。分析结果表明,有必要提高政府相关部门对苦苣苔科植物多样性保护的重视程度。因此,建议:(1)进一步加强对中国苦苣苔科植物种质资源保护紧迫性的认识;(2)针对濒危的尤其是被评估为极危(CR)和濒危(EN)的类群开展“抢救性”保护、迁地与就地保护和野外回归;(3)积极开展新品种培育等方面的研究。以上结果和建议是将来苦苣苔科植物多样性保护的重要基础和必要前提。

干旱区植物种质资源保育及伊犁-吐鲁番国家植物园建设构想

【意义】伊犁-吐鲁番国家植物园是中国唯一一个处于温带大陆气候的植物园,具有独特的地域和生物多样性特点,是干旱区荒漠植物收集、引种、保育的宝库。干旱区内独特且丰富的抗逆生物种质资源,是国民经济可持续发展的重要资源,也是联合国《生物多样性公约》生物多样性保育的重点区域。广泛收集保育干旱区野生植物种质资源并进行有效迁地保育,对保障全球生物资源安全有重要意义。【分析】国家植物园体系在考虑国家重大战略、主要气候类型与典型植被区划特点、生物多样性热点地区、服务经济社会发展需要等因素后,依据国家代表性、保护系统性、社会公益性、管理可行性等准入条件,将伊犁-吐鲁番国家植物园纳入国家植物园体系布局。因此,按照国家植物园体系的主要建设任务,整合中国科学院新疆生态与地理研究所在新疆已建的伊犁植物园及吐鲁番沙漠植物园,建设伊犁-吐鲁番国家植物园,是构建干旱区植物迁地保育体系的必然要求。【展望】伊犁-吐鲁番国家植物园旨在构建干旱区植物迁地保育体系,建设集生态保护、物种保育、科学研究、开发利用、实验示范、科普教育和旅游观光为一体的世界最大的综合性干旱区植物园。为实现中国生物多样性保护目标和建设美丽中国奠定基础,并为中国“一带一路”倡议实施提供科技支撑及中国方案。

科研与科普有效结合 促进公众科学素养提高——以英国皇家邱植物园和爱丁堡植物园为例

科研是探索客观世界获取科学知识的活动,科普则是传播普及科学知识的过程,科研和科普是植物园重要的两种功能。以英国皇家邱植物园和爱丁堡植物园为例,阐述如何将科研与科普有效结合促进公众科学素养提高,以及对我国科学植物园建设的借鉴作用。

生态调度控制汉江中游入侵沉水植物过度生长效果研究

针对汉江中游江段入侵沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)过度生长的问题,以2019年调查监测为基础,采用生物量、分布面积、流速、流量等指标,于2020-2021年在汉江丹江口水库联合王甫洲水利枢纽开展了控制伊乐藻过度生长的生态调度试验并评估其生态效果。结果表明:(1)丹江口−王甫洲区间适宜入侵沉水植物伊乐藻生长的水域面积达16.8 km^(2),主要分布在坝前两岸浅水区、泄水闸上游洲滩、水岸新城、中洲岛、木排港、羊皮滩等区域;(2)生态调度的控制效果显著,伊乐藻生物量和分布面积呈逐年减少趋势,其年度峰值生物量变化与春季萌发期1-3月流量极值比(r=-0.997)和生长旺盛期4−8月平均流量(r=-0.963)的相关系数均大于0.9,与全年平均流量(r=-0.748)和4−8月平均水温(r=0.732)的相关系数大于0.7,流量(流速)和水温是影响伊乐藻生物量的关键因子;(3)根据王甫洲坝前漂浮伊乐藻日打捞量与入库流量统计,可以对伊乐藻成熟团聚体产生明显冲刷影响的王甫洲入库流量(即丹江口水库下泄流量)条件为不小于1500m^(3)/s;丹江口水库峰值流量为3500m^(3)/s的单次汛期调度过程,可减少研究区间内约40%的伊乐藻生物量。

中国主要植物园中的蕨园

中国科学院西双版纳檀物园中国科学院西双版纳热带植物园（简称版纳植物园），1959年在著名植物学家蔡希陶教授领导下创建，是目前中国最大和保存物种最多的植物园。在其发展过程中，经历了数次的体制调整，西双版纳植物园于1996年从昆明植物研究所划出、与原昆明生态研究所合并成为中科院的一个独立研究机构。

贵州特有植物平坝槭叶绿体基因组特征分析

为研究贵州特有植物平坝槭叶绿体基因组结构与特征,以平坝槭新鲜叶片为材料,提取叶绿体DNA旨在对其基因组进行测序和组装,并进行相关分析。结果表明,平坝槭的叶绿体基因组长度为155069 bp,由大单拷贝区(LSC,84840 bp)、小单拷贝区(SSC,18093 bp)以及两个反向重复序列(IRA,26068 bp;IRB,26068 bp)组成。另外,还发现叶绿体基因组的GC含量为38%。经过注释,成功鉴定出87个基因,其中包括8个rRANs基因,37个tRNAs基因和42个蛋白编码基因。经系列分析,鉴定出的SSR位点有77个,散在重复系列有26个。正选择分析显示,rpl16、petD、ycf2、rpl22、rps16等5个基因出现正选择信号。密码子偏好性分析筛选到RSCU>1的密码子有32个,以T结尾的密码子最多,有16个。系统发育分析显示,平坝槭与亮叶槭亲缘关系较近。

广东车八岭国家级自然保护区石松类和蕨类植物多样性研究

为全面了解广东车八岭国家级自然保护区的植物资源,并为区内生物多样性的长期监测、保护管理和科普教育提供数据支持,于2023年6月至8月通过样线法对该区石松类和蕨类植物进行野外考察和标本采集,并结合文献资料对保护区内石松类和蕨类植物的物种组成、区系特征及资源情况进行统计分析。结果表明:(1)车八岭保护区共有石松类和蕨类植物25科75属231种(含种下等级),本次调查新增保护区内植物64种,隶属于11科28属。(2)保护区内石松类和蕨类植物有单种科6科、单种属38属,分别占总科、属数的24.00%和50.67%,表明该区石松类和蕨类植物具有一定的古老性和孑遗性。(3)保护区内石松类和蕨类植物的区系地理成分复杂多样,其中科属以热带成分为主,分别占总科、属数的60.00%和68.00%;物种以亚热带成分为主(54.98%),热带成分次之(29.87%),符合亚热带植物区系的特征,并具有一定程度的热带区系性质。(4)与周边保护区相比较,车八岭保护区与青云山省级自然保护区的关系最为密切,科属种的相似性指数(Jaccard/Krober系数)分别为92.00/96.00、73.42/85.33、42.42/62.86,推测与两者地理距离较近和气候特征相似有关。(5)保护区内石松类和蕨类植物资源丰富,其中具食用价值6种、药用价值145种、观赏价值141种和工业价值32种,并发现4种国家重点保护石松类和蕨类植物。

南亚热带生境下6种紫珠属植物的光响应模型拟合分析

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型,对南亚热带生境下的6种紫珠属(Callicarpa)植物进行光合参数分析和光响应曲线拟合。通过对比4种模型计算光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(nmax))、暗呼吸速率(R_(d))和表观量子效率(AQE)以及决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等参数,筛选出6种紫珠属植物最适光响应模型。结果表明:直角双曲线修正模型是6种紫珠属植物进行光合研究的最适用光响应模型,杜虹花对强光和弱光的利用能力均最高,朝鲜紫珠的光合潜能最大。综上,不同紫珠属植物对光的利用能力既表现出种间差异性,又表现出种间相似性,4种光响应模型在紫珠属植物的光合参数计算上存在较大差异,但在模型的拟合优度和拟合精度上存在一致性。