8月的塔克拉瑪干沙漠南緣,驕陽似火??κ驳貐^(qū)澤普縣塔克拉瑪干沙漠邊緣阻擊戰(zhàn)項目區(qū)內(nèi),3萬株剛移栽的胡楊幼苗在熱浪中傲然挺立,嫩綠的枝葉泛著光澤。這是我國首次利用胡楊快速育苗技術(shù)進行規(guī)?;缫圃?,實現(xiàn)了胡楊育苗周期從2至3年壓縮至半年的技術(shù)突破,按下了我國西北生態(tài)屏障建設(shè)“加速鍵”,為荒漠化治理積極探索“兵團方案”。
拯救——
萬里尋種守護“基因?qū)殠臁?/strong>
8月11日清晨,塔里木大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授李志軍的身影已出現(xiàn)在移栽區(qū)。她俯身貼近幼苗,指尖輕觸葉片,目光里滿是欣慰?!耙恢芮霸韵碌拿?,全活了!”這位深耕胡楊研究30余年的學(xué)者,聲音里帶著抑制不住的激動。
這片總數(shù)3萬株的幼苗,是她和科研團隊今年春夏在溫室大棚精心培育的成果,其背后,是一場已持續(xù)十余年的“種質(zhì)資源保衛(wèi)戰(zhàn)”。
作為對抗荒漠侵襲的“硬核”樹種,胡楊防風(fēng)固沙作用顯著。我國擁有全球61%的胡楊林,其中89%集中于塔里木河流域。自新疆啟動“塔里木河流域胡楊林拯救行動”以來,國家每年安排專項資金用于胡楊林引洪補水附屬設(shè)施建設(shè)。截至2024年底,已累計完成1662.37萬畝胡楊林的引洪灌溉。
近年來,隨著天然胡楊林生態(tài)補水持續(xù)推進,補水區(qū)域大片胡楊林重新煥發(fā)出生機。然而研究發(fā)現(xiàn),胡楊落種后自然萌發(fā)的幼苗稀少,遺傳多樣性降低,存在胡楊林群落退化的隱憂。
“自然條件下常這樣:來水時種子還沒熟,等種子成熟飄落了,水源又錯過了。”李志軍解釋道,“我們科研團隊試過采取人工育苗移栽來解決這個問題,可大田育苗要兩三年才能出圃移栽,移栽還得斷根,成活率不足五成?!?/p>
20世紀(jì)90年代,李志軍帶著科研團隊一頭扎進荒漠,開啟胡楊保育研究。那時,可借鑒的資料寥寥無幾,他們只能像沙漠里的胡楊一樣,在未知中扎根探索。
為摸清胡楊“家底”,科研團隊的足跡遍布全國各地的64個縣市,還前往哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等國家進行考察。如今,4779份胡楊種質(zhì)資源在實驗室成功“安家”,90%以上分布范圍的遺傳多樣性得到保存??蒲袌F隊更是突破了雌雄株分子鑒定的技術(shù)瓶頸,為人工種植胡楊行道林和防護林做好了準(zhǔn)備。
誕生——
實驗室里破解“生長密碼”
種質(zhì)收集僅是起點,更艱巨的挑戰(zhàn)在于育苗。
“一粒種子要長成可移栽的幼苗,得闖過‘三關(guān)’。第一關(guān),就是要在野外采集成熟飽滿的果實?!崩钪拒娤蛴浾呓馕龅?。
每年7月,胡楊進入生長旺盛期,這也是種子采集的黃金期。每到這個時節(jié),李志軍就會帶領(lǐng)科研團隊奔赴各地胡楊林,開展種子收集與調(diào)查研究。
“種子一旦落地就很難撿拾,必須在其成熟卻未開裂前采摘?!崩钪拒娬f,成年胡楊大多高達15米,且多生長在荒漠戈壁深處,車輛往往開不進林地,科研團隊成員只能徒步前往。烈日炙烤下,戈壁地表溫度高達四五十?dāng)z氏度,蚊蟲在耳邊嗡嗡作響,腳下是沙地和松動的碎石,稍不留意就可能滑倒——這樣的采集場景,對科研團隊的成員們而言早已是工作常態(tài)。
闖過采集關(guān),采回的果實需經(jīng)脫粒、凈種篩選、貯藏等多道人工處理工序,才能進入第二關(guān):育苗試驗??蒲袌F隊成員要在實驗室中測試種子在不同基質(zhì)、光照、溫濕度條件下的萌發(fā)和幼苗生長狀態(tài),以找到最優(yōu)的幼苗培育參數(shù)。
種子萌發(fā)后長成的幼苗還要闖過第三關(guān)——幼苗大田移栽。經(jīng)過近3年的探索,到2023年6月,首批進入“三關(guān)”的近萬株胡楊幼苗在試驗田成功完成了移栽試驗。隨后兩年,科研團隊成員根據(jù)幼苗的生長適應(yīng)情況,分赴不同區(qū)域開展適應(yīng)性種植試驗。
“今年4月,在李老師的帶領(lǐng)下,我們在智能溫室培育出30萬株胡楊幼苗,目前正陸續(xù)移栽到塔克拉瑪干沙漠邊緣?!笨蒲袌F隊成員、塔里木大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授蓋中帥指著溫室里整齊排列的幼苗介紹,“以往大田播種育苗,從播種到幼苗出圃至少需要兩三年。我們通過建立精準(zhǔn)水肥調(diào)控、智能化管理和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系,僅用4個月就讓幼苗長到了20厘米高,育苗移栽周期壓縮至半年,苗木質(zhì)量和育苗移栽成活率都得到了顯著提升?!?/p>
走進塔里木大學(xué)李志軍科研團隊的實驗室,記者看到,育苗盤整齊排列,不同種質(zhì)的胡楊幼苗在其中生長,溫濕度、光照等參數(shù)在顯示屏上實時呈現(xiàn)。
“以前育苗靠天吃飯,現(xiàn)在我們能‘定制’生長環(huán)境。”蓋中帥語氣中滿是自豪,“人工育苗加上節(jié)水滴灌技術(shù)的應(yīng)用,擺脫了天然胡楊林種子自然更新受季節(jié)和洪水限制的困境,可隨時在林中空地補植,這樣一來,胡楊種群更新效率大幅提高,為胡楊林保護裝上了‘加速器’?!?/p>
成長——
大漠邊緣筑起“綠色長城”
8月4日正午時分,喀什地區(qū)澤普縣奎依巴格鎮(zhèn)斯日木村外的戈壁灘上,毒辣的日頭把地面曬得滾燙,李志軍和科研團隊的成員們忙著將一捆捆裹著保濕布的胡楊苗從皮卡車上卸下來,汗珠順著臉頰滾落。
“你瞧,這些苗長到20多厘米高就能移栽了?!崩钪拒婍樖帜槠鹨恢暧酌?,用鑷子輕輕一提,整株穴盤苗連帶著完整的土坨穩(wěn)穩(wěn)脫出,在濕潤的基質(zhì)里舒展開來的根系如絲?!霸蹅冇醚ūP苗移栽,能把幼苗主根、側(cè)根全部護得嚴(yán)嚴(yán)實實,水分、養(yǎng)分一點兒都不流失,成活率自然大幅提升?!?/p>
為讓胡楊幼苗能穩(wěn)妥地在砂石地里“安家”,現(xiàn)場的科研人員往剛挖好的樹坑里施入保水劑和有機肥,白色的保水劑顆?;熘谏惩?,在金黃的沙礫戈壁中格外顯眼。
“這保水劑可是‘蓄水神器’呢?!鄙w中帥抓起一把混有保水劑的土壤演示,“水凝膠能鎖住水分,干旱時再慢慢釋放,保水效果是普通方式的3倍?!?/p>
目前,30萬株胡楊幼苗正分批移栽至塔克拉瑪干沙漠南緣的試驗區(qū)域。試驗數(shù)據(jù)顯示:2月培育、6月移栽的幼苗,當(dāng)年10月即可長至近1米高,次年最高能長到2米,且越冬成活率極高。
“胡楊雖需10年左右才能成材,但它的根系能牢牢鎖住沙土,葉片可涵養(yǎng)水分,是維護荒漠生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)固基石?!崩钪拒娡L(fēng)中搖曳的幼苗介紹,除了不可替代的生態(tài)價值,胡楊更是“全身是寶”:木材是優(yōu)質(zhì)的建筑與家具用材,葉片可加工為飼料,木纖維是上等的造紙原料。規(guī)?;N植胡楊,既能筑牢生態(tài)屏障,又能催生苗木產(chǎn)業(yè),為鄉(xiāng)村振興注入新動能。
當(dāng)前,李志軍科研團隊正全力攻關(guān)抗逆性基因研究,系統(tǒng)推進分子育種工作。
“胡楊種子里還藏著‘寶貝’——抗旱、抗鹽、抗病的抗逆性基因,都是千萬年風(fēng)沙淬煉出的‘生存密碼’。用好這些基因,創(chuàng)制新種質(zhì)、培育優(yōu)質(zhì)品種,就能進一步筑牢西北生態(tài)屏障,為荒漠化治理提供更為堅實的科技支撐?!崩钪拒娬f。
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