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探索新高地,科技助力国家公园建设

探索新高地,科技助力国家公园建设

——中国大熊猫保护研究中心引领野保事业迈向新境界之三

    2018年10月29日,大熊猫国家公园管理局在四川成都正式揭牌成立,开启了大熊猫保护的新篇章。

    “大熊猫国家公园的建立是以保护大熊猫及其栖息地为目标,实现大熊猫物种的繁衍生息、维护区域自然生态系统完整性和原真性的重大举措,也是贯彻落实习近平生态文明思想、统筹山水林田湖草系统治理的具体行动。”国家林业和草原局野生动植物保护司司长、中国大熊猫保护研究中心党委书记张志忠说。

    大熊猫国家公园的建立对中国大熊猫保护研究中心(以下简称熊猫中心)意味着什么?

    张志忠表示,大熊猫国家公园建设需要强大的科技力量支撑。国家林业和草原局赋予熊猫中心“立足四川、辐射全国,指导和服务全国乃至全球大熊猫保护和科研工作”的重要职责,全力支撑大熊猫国家公园建设既是熊猫中心应有的担当,也意味着新机遇和新挑战的来临。

 


国家林业和草原局副局长李春良和中国野生动物保护协会会长陈凤学为国家林业和草原局重点实验室揭牌

 

新机遇  发挥优势复壮种群

    大熊猫国家公园规划面积2.74万多平方公里,地跨四川、陕西、甘肃三省,纵横秦岭、岷山、邛崃山、大相岭、小相岭、凉山六大山系,覆盖我国67个大熊猫自然保护区,把全国86.59%的野生大熊猫种群和70.35%的大熊猫栖息地更好地保护起来。

    在这一布局下,如何打通恢复67个大熊猫自然保护区栖息地之间的联系,扩展大熊猫生存空间,实现大熊猫物种的繁衍生息?熊猫中心在此领域有所建树。

    “我们的科研团队几十年来一直在做一件事,就是如何将圈养大熊猫最终放归到野外,复壮野生大熊猫种群。”熊猫中心常务副主任张和民表示,野生大熊猫复壮是加快实现种群稳定繁衍的重要手段,也是大熊猫国家公园建设的重要内容。熊猫中心近年来已突破各环节瓶颈,在行业内有着公认的领先技术。

    20世纪90年代,张和民带领熊猫中心科研团队突破了圈养大熊猫人工繁育世界性难题,实现全球圈养大熊猫种群数量由1999年的123只增加到2018年的548只的突破,为后期开展圈养大熊猫野化放归计划打下了坚实的基础。

    2003年,张和民领军熊猫中心科研团队启动了“圈养大熊猫野化培训与放归自然”计划,取得了突破性成果。自2006年起,熊猫中心先后8次开展野外放归活动, 11只大熊猫经过长达两年的野化培训放归自然。通过多年跟踪监测,部分大熊猫已融入当地种群。

    “我们重点选择在‘小种群’所在的自然保护区去放归,既能壮大种群,丰富种群遗传多样性,还能通过大熊猫自然迁徙的习性,打通孤岛间的通道,实现野生种群之间的自然融合。”张和民介绍说:“由于自然灾害和人类活动等因素,我国大熊猫栖息地大面积萎缩,并呈现出碎片化分布。目前全国已知野生大熊猫1864只,被分割成33个孤立种群,其中22个种群个体数量非常少。我们的这些尝试就是通过人为干预,复壮野外种群,避免‘小种群’因近亲繁殖基因衰退,导致种群退化甚至走向灭绝。这也是国家公园建设实现保护区互联互通的重要措施。”

    实际上,助力大熊猫国家公园建设,熊猫中心还有许多硬实力的支撑。几十年来,熊猫中心开展了行为、生态、饲养、繁殖、育幼、生理生化、内分泌、遗传、疾病防治、人工复壮、种群监测等基础应用研究,并取得一系列卓著成就,成为我国大熊猫保护与研究领域的领军者,培养的一支专业结构合理、业务精湛、勇于创新的优秀科技人才队伍,也将是大熊猫国家公园建设的坚强后盾。

    目前,熊猫中心以张和民为首的科研团队先后8次获得国家级和省部级科技进步奖,出版科研专著10部,获得国家专利8项,制定行业标准3个;科研团队中有8名教授级高级工程师,2人享受政府特殊津贴,2人被授予“全国五一劳动奖章”,1人获得中国青年科技奖,2人被评为“全国优秀科技工作者”,1人获得中国林业青年科技奖,3人评为国家林草局“百千万人才工程”省部级人选,3人被评为四川省学术和技术带头人,2人荣获四川青年科技奖。

 

与华大基因开展合作

 

新舞台  开展生态体系保护研究

    心有多大,路就有多宽广。近年来,张志忠更着眼于抓机遇、搭平台。在他的带领下,熊猫中心发展领域不断拓新。

    2018年,大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室“落户”熊猫中心。2019年,熊猫中心再次拓展平台,获批成立邛崃山濒危野生动植物保护生物学国家长期科研基地。

    这些平台的搭建有何深意?张志忠表示,大熊猫国家公园所处的横断山区,有各类野生动植物8000多种,包括大熊猫、珙桐等古老物种,以及金丝猴、雪豹、绿尾虹雉等珍稀濒危物种,是一个生物多样性宝库。熊猫中心应该充分发挥自身优势,开创大平台、拓展新领域,开展大熊猫及其伴生物种种群保护与恢复的相关研究,为大熊猫国家公园的生物多样性保护与相关决策提供技术支撑。

    张志忠表示,两个科研平台将从种群遗传学、生殖生物学、种群生态学、疾病防控和大数据等多方面入手,对区域内珍稀野生动物的致濒机理和解濒机制进行研究,并建成生物多样性保护的公共资源共享平台,为大熊猫国家公园、全国的自然保护区、动物园、高校、部分国家的动物园和合作单位提供实验平台和教学研究基地,培养自然保护、饲养管理及科学研究等方面的专业人才。

    目前,大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室自挂牌成立以来取得的第一大科研成果——“大熊猫野化放归关键技术研究”对大熊猫物种保护具有重大意义,首次创建了野化培训个体的选择标准,首次建立大熊猫野化培训与放归的个体监测系统,建立了大熊猫放归地选择的体系标准,优化了放归地野生小种群的种群结构,已在国内和国际产生了广泛的影响。同时,熊猫中心已开展了金丝猴、小熊猫、绿尾虹雉等大熊猫伴生物种的全面研究,并初见成效。其中,2018年熊猫中心共繁育小熊猫7胎11仔,成活8仔。组织开展“2018科研年”活动,完成32个科研项目立项工作,获批总资金260余万元,将为大熊猫保护研究创新发展培养人才和技术。自筹资金数百万元,积极组织大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室开放课题申报工作,推动重点实验室和熊猫中心的科研创新工作进一步发展。

    科技平台的建立为科研团队提供了大展拳脚的舞台。借助平台优势,熊猫中心积极与国内外科研院校和机构建立了伙伴关系,开展合作交流。至今,熊猫中心与美国、澳大利亚、英国等14个国家的16家动物园、10所高校有着长期的科研合作交流,与北京大学、浙江大学、四川农业大学、吉林大学、国际竹藤中心和华大基因等国内12家高等院校和科研机构、35家动物园开展紧密的科研合作与交流。

    2018年,熊猫中心携手华大基因和浙江大学在大熊猫群体遗传、肠道微生物、种群谱系管理、野外动态监测等方面的研究与突破引人注目。

    目前,三方已对100多份圈养大熊猫和多份野生大熊猫样品进行基因组重测序,并对测序数据予以质控、过滤、基本信息分析和遗传进化关联分析等生物信息学分析工作。建立圈养大熊猫种群遗传资源库,构建种群遗传谱系,开展种群结构、遗传结构等科学问题的个性化分析,探索环境变化对大熊猫生殖、生存潜力、种群结构和遗传结构的影响。同时,基于野生大熊猫的基因组重测序数据,理清个体的山系来源,完成各山系的种群结构、遗传结构和山系分化等分析。

    张志忠表示,利用基因检测可获得更准确的科学依据,帮助人们更深入地了解野生大熊猫种群和栖息环境等各类问题,有利于推动我国珍稀濒危动植物基因资源的保存与研究,加快大熊猫国家公园的建设。

 

激素检测实验

 

新挑战  助力大熊猫重返故里

    有实力才敢有梦想,大格局才有大作为。在大熊猫国家公园建设理念的引领下,熊猫中心设立了更加宏大的目标,向大熊猫物种进一步的繁盛与栖息地扩展进发。

    “大熊猫是从800万年前走来的孑遗物种。历史上我国云南、湖南、湖北、贵州、江西、浙江等17个省(区、市)均有过大熊猫的自然分布。随着人类社会的发展,大熊猫种群分布范围骤减,大部分地区的大熊猫已经灭绝。”张和民介绍道。而今,川陕甘三省的六大山系已是大熊猫在地球上最后的避难所。

    让大熊猫重回故乡,扩大大熊猫的活动范围,成了熊猫中心新的梦想。

    通过调查考证,我国部分地区大熊猫绝灭时间并不久远。100多年前的清光绪年间,湖北神农架曾是大熊猫休养生息的乐园。大约400多年前,贵州曾留下大熊猫的足迹。张和民表示,随着天保工程、退耕还林等生态工程的大力开展,我国生态建设取得了显著成效,许多历史上曾有过大熊猫生存的地方,栖息地已得到极大程度的修复,这为重新引入大熊猫提供了有利的基础条件。

    为此,熊猫中心提出了大熊猫“重引入”科研计划,将各项成熟技术结合新的科学手段,把野化培训合格的大熊猫重新引入其祖先生活过的地方,以在当地逐步恢复大熊猫种群。同时,通过对“重引入”大熊猫及其栖息地开展跟踪调查监测,找出当地大熊猫种群灭绝的原因,为我国今后开展大熊猫保护提供科学依据。

    “这是我国大熊猫种群能否实现真正复兴的一个重大课题。”张志忠说:“熊猫中心‘复壮野外大熊猫濒危小种群’项目已在四川省内有过六七年的探索,在栖息地适宜性评估、人为干扰因子分析、重引入个体适应性野化训练、重引入后监测技术和管理体系等领域,已经摸索和总结出了一定经验。目前,熊猫中心与江西、贵州等地达成了‘重引入’合作意向,大量的前期准备工作已经启动,科研团队有计划地挑选身体健壮的大熊猫个体进行适应性野化训练,并成立专项组对拟重引入地开展实地调研,对是否满足大熊猫生存条件进行了充分论证。待时机成熟,大熊猫将重返故里。”

    如今,熊猫中心已经开启全新的征程,为了大熊猫国家公园建设、为了大熊猫家族复兴,不断探寻科学研究新高地,努力把事业推向更新的高度。

(图片由中国大熊猫保护研究中心提供)