中新網北京5月7日電 (記者 孫自法)它是中國建立的第一個自然保護區(qū)，它是中國首批加入世界生物圈保護區(qū)網絡的成員，它被譽為地球“北回歸沙漠帶上的綠色明珠”和“物種基因庫”……
它就是中國科學院華南植物園/華南國家植物園所屬鼎湖山國家級自然保護區(qū)暨樹木園，也是目前唯一由中國科學院管理的自然保護區(qū)。
廣州，中國科學院華南植物園/華南國家植物園。中新網記者 孫自法 攝由聯合國教科文組織主辦、中國科學院和浙江省人民政府承辦的第五屆世界生物圈保護區(qū)大會，將于2025年9月在杭州舉行。為迎接這一首次在歐美之外舉辦的生物圈盛會，中國科學院近期組織媒體前往華南國家植物園及鼎湖山自然保護區(qū)采訪。記者在采訪中了解到，其園區(qū)分布呈“三足鼎立”之勢，科學研究和科學普及并重，堪稱“比翼齊飛”。
園區(qū)建設“三足鼎立”
中國科學院華南植物園前身為著名植物學家陳煥鏞院士創(chuàng)建于1929年的中山大學農林植物研究所，1954年易名中國科學院華南植物研究所；1956年建立華南植物園和鼎湖山國家級自然保護區(qū)；2003年更名為中國科學院華南植物園；2022年7月，華南國家植物園正式揭牌。
華南國家植物園由科學研究園區(qū)、植物遷地保護園區(qū)、鼎湖山自然保護區(qū)三個園區(qū)組成。
科學研究園區(qū)位于廣州市，占地36.8公頃，擁有植物科學、生態(tài)與環(huán)境科學、農業(yè)與生物技術三個研究中心，以及館藏標本125萬余份的植物標本館、圖書館、《熱帶亞熱帶植物學報》以及《生物多樣性》(英文)期刊編輯部、信息中心、實驗室資質認定及中國合格評定國家認可委員會雙資質認證的公共實驗室等支撐系統。
植物遷地保護園區(qū)緊鄰科學研究園區(qū)，占地282.5公頃，建有展覽溫室群景區(qū)、龍洞琪林景區(qū)、珍稀瀕危植物繁育中心，以及木蘭園、棕櫚園、姜園等39個專類園，截至2024年底，遷地保育植物20379種(含種下分類單元)。
鼎湖山自然保護區(qū)位于廣東省肇慶市，占地面積約1133公頃，1978年鼎湖山森林生態(tài)系統定位研究站(鼎湖山站)在鼎湖山自然區(qū)保護區(qū)設立，開展科學研究；1979年，鼎湖山與吉林長白山、四川臥龍一同成為中國首批加入聯合國教科文組織世界生物圈保護區(qū)網絡的成員，2013年成為國家級自然保護區(qū)，2020年被確定為國家5A級旅游景區(qū)。鼎湖山就地保護野生高等植物1948種，主要保護對象為南亞熱帶森林生態(tài)系統及其野生生物資源，涵蓋南亞熱帶常見的8種自然植被類型，其中以季風常綠闊葉林最為典型。
截至2024年12月，鼎湖山保護區(qū)內記錄高等植物2291種，大型真菌836種，獸類43種，鳥類277種，爬行類59種，兩棲類23種，魚類25種，已鑒定的昆蟲996種，為生物多樣性與森林演替研究提供了天然的試驗平臺。
構建立體監(jiān)測網絡
鼎湖山自然保護區(qū)管理局局長夏漢平研究員介紹說，在全球同緯度的北回歸線附近，約三分之二的陸地被沙漠、荒漠和干旱草原覆蓋，鼎湖山以98%的森林覆蓋率獨樹一幟，因此被譽為“北回歸沙漠帶上的綠色明珠”。
基于這一綠色天然試驗平臺，華南植物園幾代科研人員接續(xù)努力，開展植物資源普查，建立起首個森林植被演替監(jiān)測樣地，并依托鼎湖山站構建覆蓋氣候、水文、土壤、生物多樣性的立體監(jiān)測網絡。他們在生物多樣性保護、生態(tài)科研創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展實踐中，書寫著人與自然和諧共生的中國樣本。
鼎湖山自然保護區(qū)管理局原局長黃忠良研究員以“對鼎湖山的一草一木都了如指掌”，被同事們?yōu)椤盎钪参镏尽薄凳陙恚弑槎降拿恳粭l溝壑、記錄著每一片林地的變化、腦海里裝著整座山的植物分布圖。以鼎湖山為實驗室，黃忠良率團隊建立鼎湖山森林生物多樣性監(jiān)測樣地體系，為后續(xù)研究提供長期觀測數據。
廣東肇慶，鼎湖山國家級自然保護區(qū)，科研人員在密林深處采集相關數據。中新網記者 孫自法 攝在鼎湖山深處，“氮沉降長期控制實驗平臺”“酸沉降長期控制實驗平臺”等科研樣地引人矚目。其中，作為中國首個森林氮沉降研究平臺，“氮沉降長期控制實驗平臺”由鼎湖山自然保護區(qū)管理局原局長莫江明研究員團隊于2002年建立，如今已加入國際氮沉降觀測網。
莫江明團隊研究發(fā)現，華南森林對氮沉降的響應比較敏感，他們基于長期跟蹤觀測證明成熟森林可通過碳氮耦合來促進生態(tài)系統“碳匯”，這為全球碳氮循環(huán)模型修正提供了關鍵數據，相關成果論文在國際學術期刊發(fā)表。
從2008年“華南熱帶亞熱帶森林生態(tài)系統恢復/演替過程碳、氮、水演變機理”到2023年“陸表固碳生物與非生物過程及環(huán)境響應機制”，“師徒科學家”周國逸、閆俊華通過科研接力完成的這兩項成果，分別牽頭獲得國家自然科學二等獎。他們帶領團隊研究發(fā)現基于陸表地上部分固碳的估算，推斷中國陸表固碳能力可能被低估50%，為中國參與國際氣候變化談判提供科學支撐。
華南國家植物園主任任海提出的“鼎湖經驗”——在保護區(qū)內保留高質量耕地，既保障農民生計，又為野生動物提供食物源，已納入《生態(tài)保護紅線監(jiān)測技術指南》，成為全國自然保護區(qū)協調發(fā)展的范本。
目前，鼎湖山核心區(qū)20公頃的永久樣地內，每一棵胸徑1厘米以上的樹木都有專屬“身份證”，科研人員通過無人機激光雷達與地面監(jiān)測結合，精準記錄物種分布與生長動態(tài)。
未來，依托鼎湖山自然保護區(qū)豐富生態(tài)資源與高水平研究隊伍，該園將通過站點地表數據、氣象數據、衛(wèi)星遙感數據相結合，構建調查-觀測-模擬的碳匯研究系統，更好服務國家“雙碳”(碳達峰碳中和)戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設。
打造“生命網格”平臺
在科學研究取得一系列重要進展的同時，華南國家植物園面向社會公眾的科普工作也有聲有色，卓有成效。
其中，基于當前飛速發(fā)展的大數據和人工智能(AI)技術，該園標本館(國際代碼IBSC)開發(fā)出一套智能化標本管理平臺“銀杉”、自主研發(fā)的“生命網格”智慧平臺，既為公眾了解、記錄和認識生物多樣性提供一種新的途徑，也為公眾協助科學家探索和保護生物多樣性提供契機。
據標本館館長羅世孝研究員介紹說，植物標本館是開展植物分類、植物系統演化、植物多樣性等研究的第一實驗室和其他生命科學研究的支撐平臺，同時還肩負著教學和科學知識普及功能。目前，該館館藏量已超過128萬份，涵蓋物種4.9萬多個。
“銀杉”構建出一套具備流程管理與質量控制、數據管理、標本查閱三大主要功能的標本管理平臺，核心功能涵蓋標本接收與裝訂、數字標本的制作、標本歸柜、標本的數字化存儲與信息管理、實體標本流向追蹤和庫管，并支持在線訪問查閱，既可服務于標本管理人員，更為分類學者、生態(tài)學家以及其他領域提供服務與參考。
廣東肇慶，鼎湖山國家級自然保護區(qū)，一只廣東省省鳥白鷴在林子里悠閑漫步。中新網記者 孫自法 攝作為一款基于大規(guī)模科學數據和人工智能技術的生物多樣性智慧應用系統，“生命網格”通過融合北斗定位、激光雷達掃描與專家系統，構建起三維動態(tài)的生物多樣性監(jiān)測網絡，不僅可以為專業(yè)人士提供專業(yè)的數據采集、項目組織、數據感知和數據可視化交互服務，還能夠讓普通公眾、志愿者、愛好者等非專業(yè)人員隨時、隨地，便捷、準確地參與生物多樣性公眾科學項目，并能夠為自然筆記、自然教育、教學實習等活動提供完善的應用支持。
2024年，“生命網格”智慧平臺助力完成5萬余號標本采集，30萬條物種時空分布信息的記錄，并共享超25萬條數據，結合標本館開發(fā)的“銀杉”數字標本館系統，實現從野外調查到標本數字化的全流程高效管理，為生物多樣性保護提供了新范式。
據透露，為探索更精準的花粉監(jiān)測預報機制，發(fā)揮公眾參與生物多樣性監(jiān)測價值，“生命網格”平臺為國家自然博物館聯合北京植物學會共同發(fā)起的“北京圓柏分布調查”公民科學項目提供技術支撐，共繪北京圓柏分布地圖，并為未來花粉過敏源的科學治理提供研究和決策支持。
此外，在生物安全領域，鼎湖山建立起外來物種預警機制，有效遏制外來入侵物種的傳播與擴散，累計攔截薇甘菊等入侵物種12種。(完)