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科学家揭示珊瑚的高温驯化适应机制 让“适者生存”加速上演，为珊瑚提供应对气候变化路径******

　　科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径。尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

　　——江雷 中国科学院南海海洋研究所助理研究员

　　◎本报记者 何 亮

　　珊瑚作为一种海洋生物，因其缤纷的色彩、特殊的生存方式而受到人们的关注。珊瑚对生存环境的变化较为敏感、对生存环境的要求较为苛刻，气候变化影响下的水温升高会导致大量珊瑚白化死亡。

　　近日，生态学期刊《分子生态学》在线发表了由中国科学院南海海洋研究所黄晖团队领衔完成的论文，揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子机制。论文共同第一作者、中国科学院南海海洋研究所助理研究员江雷在接受科技日报记者采访时表示：“这项研究有助于我们正确认识珊瑚对海水升温的适应潜力，为人类保护珊瑚礁提供了正面、积极的启示。”

　　孵幼型珊瑚，礁体上的“拓荒者”

　　长期以来，珊瑚除了因为五彩斑斓的色彩而备受人们关注，关于它还有一个问题常常令人困惑——珊瑚究竟是动物，还是植物？

　　事实上，珊瑚是动物，是一种较低等的刺胞动物。珊瑚之所以色彩斑斓，是因为其体内生活着一种微小的藻类——虫黄藻。虫黄藻可以通过光合作用为珊瑚提供能量，保证珊瑚的生存。如果珊瑚失去虫黄藻，就会饿肚子，最终因没有能量来源而饿死。

　　珊瑚与虫黄藻复杂的共生关系，不仅关乎珊瑚的生存，也是科研人员研究的重点。此次研究中，黄晖研究团队主要研究的珊瑚种类是孵幼型鹿角杯形珊瑚。

　　“孵幼型鹿角杯形珊瑚比较特殊，是‘先锋物种’，这也是我们选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象的一个原因。当一个生态系统受到破坏或者干扰的时候，‘先锋物种’是最早出现的一类生物。‘先锋物种’就像‘拓荒者’一样，率先开启了生态演替和重塑生物群落的旅程。”江雷表示，“因为发育快，繁殖能力强等原因，一旦有新的合适生存环境出现，孵幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫会最先长到礁体上开拓生存环境，并对礁体进行相应改造。之后才会有其他的生物相继进驻这一生存环境。”

　　选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象，另一个重要的原因是其对环境的适应类型。江雷介绍，在自然界，生物对环境的适应有两种不同类型：一种类型称作表型可塑性适应，即生物的生理过程是弹性可变的，生物通过调整机能适应环境变化；另一种类型称作进化适应(又称遗传适应)，即生物在许多世代中由自然选择进行演化、筛选，最终完成对环境变化的适应。

　　“我们选择表型可塑性适应来进行研究，是因为对这种适应类型的研究时间周期较短，容易捕获研究结果，显现成果差异。”江雷表示。孵幼型鹿角杯形珊瑚的繁殖方式是体内受精，幼体在母体内发育，发育成为幼虫之后，再由母体排出体外。孵幼型鹿角杯形珊瑚排放出来的幼虫发育周期在1个月左右，是卵生型珊瑚的十分之一。

　　开展对比实验，揭示生理调节机制

　　在中科院南海海洋研究所的实验室里，一排排灯光格外显眼。光线照射下，颜色各异的珊瑚生活在人工营造的生态系统里。江雷等科研人员对孵幼型鹿角杯形珊瑚的驯化实验也正是在这里进行。

　　“在野外，珊瑚生存的正常水温是29摄氏度。我们通过温控系统，将珊瑚缸中的水温以每天约0.5摄氏度的速度进行提升。大约一个星期后，珊瑚缸中的水温会升至32摄氏度，并保持此温度。此次研究中的孵幼型鹿角杯形珊瑚幼虫，正是在上述高温环境中完成在母体珊瑚体内的发育和出生。”江雷说。

　　在长达1个月的研究中，科研人员观察到了很多现象。经过高温驯化后，孵幼型鹿角杯形珊瑚母体的代谢受到了不利影响，不仅光合作用降低，还发生了白化现象。可是，驯化组子代幼虫的表现却不一样，与对照组子代幼虫相比，经过高温驯化的子代幼虫能适应更高的水温，其最适生存温度有了明显提升，对高温的适应性得到了增强。江雷表示：“这说明，仅仅一个月的驯化就对子代幼虫的表型产生了较为明显的影响。”

　　仅凭一组数据，尚不足以得出定论。接下来，科研人员又进行了交叉移植实验。科研人员分别将经历了驯化组的幼虫和对照组的幼虫置于对照温度与高温环境。对比的结果与此前的结论较好地吻合，证明珊瑚母体的热驯化缓解了高温对子代幼虫的不利影响。

　　“上述现象背后，是珊瑚幼虫生理状态的调整。”江雷表示，在驯化之后，幼虫的虫黄藻的光合活性与光合速率得到了提高。幼虫的虫黄藻变得更强大，对高温的适应能力也更好。与此同时，幼虫的呼吸消耗降低了。这就意味着，幼虫能在获得更多营养物质的同时，支出更少的能量消耗。

　　“这一生理调节机制对珊瑚幼虫来说，可谓是大有裨益。”江雷表示，处于浮游阶段的幼虫，能量物质的补充全部依赖于虫黄藻的光合作用。如果生产得多且消耗得少，幼虫的能量储备就会更加充足，也会利于其生存。

　　此次研究中，科研人员还发现，驯化后的珊瑚幼虫中负责从虫黄藻转移脂类、糖类和氨基酸等营养物质的宿主转运蛋白基因表达也发生了显著上调，与此前发现的相关生理机制相符。

　　发挥科技力量，提供更多拯救路径

　　在气候变化影响导致水温升高、威胁珊瑚种群生存的当下，我们能否利用科技找到更多拯救珊瑚种群的路径？

　　“在气候变化越发明显的当下，每一次海洋热浪事件都相当于对珊瑚的一次驯化。”江雷表示，在未来，野外环境中的驯化事件及其引发的适应效应将会越来越多。

　　在我国，珊瑚修复工作正在如火如荼地展开。借助中国南海相对于其他珊瑚生活海域位置偏北的地理位置优势，我国科研人员在三亚、西沙等潮间带浅水区的极端生境中寻找能够存活下来的珊瑚，并将它们移植到实验室进行选育扩繁，最终把这些珊瑚再次回植到天然的生境中。

　　“此次研究的孵幼型鹿角杯形珊瑚，也来自生境恶劣的潮间带。”江雷表示，在海底种珊瑚与在陆地上植树造林有一定的相似之处，却比在陆地上植树造林辛苦得多。科研人员要背着数十斤重的装备在水底打桩固定，水下失重的环境也让工作难度大大提升。

　　此次研究的论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖介绍，截至目前，南海海洋研究所共建设了40亩苗圃，一年可产出约7万株珊瑚苗；还建设了300亩的修复区，扭转了实验依靠野外采苗的现状。目前，科研人员播种到海床的珊瑚苗均出自人工培育。

　　“尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚，但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。”江雷表示，科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径，而解决根源问题，即降低碳排放，避免气候变化速度过快，才能更好地保护珊瑚。

山西右玉县林业局：让塞上绿洲更秀美******

　　山西右玉县林业局——

　　让塞上绿洲更秀美(新时代新征程新伟业)

　　本报记者 乔 栋

　　冬月的头几天，地处山西省西北角的朔州市右玉县，迎来一场寒潮，最低气温降到零下25摄氏度。

　　右玉县林业局办公室里，几名工作人员围在退化林改造图前讨论正酣，技术员赵守忠则趴在电脑前，给作业图斑逐个编号。

　　经过70多年的绿色接力，人工造林近170万亩，治理沙化土地200多万亩，右玉从曾经风沙成患的不毛之地，变成如今林木绿化率达57%的塞上绿洲。

　　“党的二十大报告提出‘坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理’。林业工作者重任在肩。”右玉县林业局局长刘占彪说，“目前右玉的宜林荒山已经基本绿化，我们将坚持系统观念，加强林业生态建设，全面提升生态服务功能，让塞上绿洲更秀美。”

　　人防技防并举，更好守护森林

　　“老孙，牛羊没有上山吧？”看到护林员孙志刚，右玉县林业局森林资源保护巡查队队长马有春远远打着招呼。“放心吧，围栏都好着呢！”孙志刚裹了裹棉服。每天，护林员们到了自己的“责任田”，就在手机应用上签到，随后将林区情况拍照上传。

　　“这么大的林地面积，仅靠我们巡查队几个人巡护，难免出纰漏。”马有春介绍，近些年，右玉县相继选聘900多人组成护林员队伍，通过手机应用、摄像头覆盖，加大管理和巡查力度，牲畜毁林等情况大为减少。

　　护林设施装备也有提升。走在山上，每隔一段距离便出现一所“小红房”，这是2021年以来建的，以便护林员遮风避雨。

　　护林员驾驶的电动三轮车后备箱里，装着铁锹等。“现在，我们林业局不光有护林员和森林资源保护巡查队伍，还有一支森林公安队伍。”刘占彪说，这些年，右玉县推行了县乡村党政“一把手”负总责的林长制，并在林业局建立起3支成熟的护林队伍，形成了从线索发现到执法处置的护林流程。

　　伴着车上喇叭“护林防火”的宣传声，马有春将车开上了五道岭。站在最高处，环顾四周，目及之处皆是樟子松与油松。这里也因此有了很动听的名字——松涛园。

　　走进松涛园，见到很多沙棘树以及树上挂着的“小白房”，约足球般大小。往里一瞧，被粘住的黑色虫子动弹不得。“这是沙棘木蠹蛾。通过雌性气味诱捕的方式，降低了虫害。”正在林间收集虫害情况的森林病虫害防治股负责人郝志鹏告诉记者，近年来，在传统的人防基础上，右玉县林业局将技防应用提升，“我们根据虫害特点，综合运用生物防治、物理防治，将全县林业有害生物成灾率控制在千分之三以下。”

　　坚持系统治理，绿化提质增效

　　清晨，沿着已冻成冰河的苍头河行进，一会儿便进入湿地公园。即便是冬季，仍能清晰看出层次分明的林木：远处挺立着樟子松与油松，呈现大片墨绿色；中间的柠条与落叶松，枝杈伸向天空；近岸，枯灰的沙棘林里，一串串色彩饱满的黄色沙棘果，让人眼前一亮。

　　这层次立体、搭配丰富的林木，令赵守忠颇感欣慰。“这块区域，山水林田湖草各种要素齐全。”他说，“在右玉育苗殊为不易。我们多年重点关注的是树能不能种下去、种下去能不能成活。因此很长一段时间，右玉的造林绿化处在‘上规模’阶段。”

　　如今，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，右玉的绿化，已从以前的单一种树转向林业综合生态治理。在苍头河湿地恢复治理中，采用了乔灌草立体栽植模式，科学种植山桃、山杏、樟子松等10多个品种。

　　同行的林业局工作人员杨峰华从手机里翻出两张对比图片：几年前，苍头河湿地公园植被稀疏、品种单一；现在，苍头河的夏天变得花红柳绿、五彩斑斓。“实践证明，这样搭配，不仅景观更加好看，涵养生态的效果也更显著，水质常年保持在Ⅲ类以上。”杨峰华说。

　　现在的右玉林业人，更加注重对建成林的挖潜增效。“一是对五六十年前种下的以‘小老杨’为代表的退化林，逐步以樟子松、云杉等树种补植替代；二是对以柠条为代表的低效林，补种沙棘等经济林，完善种植结构。”赵守忠说。

　　过右卫古城朝着东北方向驶去，很快便到了李达窑乡马头山脚下。眼前的一行行柠条地间，2022年新栽的沙棘苗并不显眼，却孕育着来年的希望。

　　“老李，今年的柠条地都改造完了吗？”见到赵守忠，林地的主人李云生一点都不陌生。20年前他们因“绿”相识，那时的马头山还是流沙肆虐之地。

　　李云生是右玉县的绿化名人。2002年，他从驾校校长岗位辞职，回到李达窑乡，投身这万亩荒山绿化。当年，赵守忠一次次爬上马头山，帮李云生作规划：“沟底种杏树，阴坡栽油松，梁上建个小苗圃，你这将来就是个‘绿色银行’。”如今，规划都已变成现实。

　　与李云生并肩缓步上坡，赵守忠继续帮李云生作着规划：“低效林改造，就从你这儿开始，给大伙儿做个示范。”

　　赵守忠介绍，按照规划，右玉县将于2023年完成低效林改造8000亩，未来5年计划改造12万亩低效林、退化林。

　　补短板强弱项，壮大绿色产业

　　“沙棘雄株不长果实，因此栽种时要牢记8∶1的雌雄配比，同时注意1米间距，方便日后管理……”这天，右玉县沙棘研究所所长曹满受县林业局委托，给两家沙棘造林专业合作社开展培训。

　　沙棘种植在右玉历史悠久，在近几年的绿化造林中，沙棘成为主力树种，栽植面积已达28万亩。全县孵化出12家沙棘加工企业，形成亿元产业。同时，产业短板也开始突显：非标准化种植的沙棘林，雄株比例偏高，管护不及时，导致产果量少；沙棘企业加工方式较为粗放，产业附加值不高。

　　为此，近两年，右玉县林业局不断推广沙棘标准化种植，同时协助对接县沙棘研究所、省农科院等科研院所，为企业沙棘产品多样化转型、营养成分检测等提供帮助。

　　步入沙棘加工企业集中的梁威工业园区，许多果农开着农用车，满载着沙棘枝驶入各家工厂。在山西献果园生物科技股份有限公司，负责人翟慎霞介绍：“去年右玉县主办的右玉沙棘研讨会，为我们对接上下游市场开阔了思路。从今年开始，林业局还在苍头河两岸推广标准化栽种沙棘，以后的沙棘果原料就不愁了。”

　　在刘占彪的办公桌上，一份《右玉县林草产业高质量发展规划》放在一摞材料的最上面。“党的二十大报告提出‘推动绿色发展，促进人与自然和谐共生’。”刘占彪说，“我们将坚持生态立县，大力推动苗圃种植、生态旅游等绿色产业发展，让绿色资产更多惠及群众。”

　　从右卫古城东门直行2里地，来到右玉县国营苗圃。从这培育的优质苗木，不仅在右玉各地生根发芽，还销往内蒙古、河北等地，年销量30多万株。

　　记者到达时，正好遇到李达窑乡的赵梓来找苗圃中心主任赵宝平。“樟子松苗这两年价格有点低，你了解市场，给我支支招，哪些树种现在更受欢迎？”赵梓开门见山。

　　赵梓在李达窑乡牵头成立育苗合作社，建了占地150亩的自营苗圃，主要培育油松、樟子松和云杉。“我常来这里学习，了解最新育苗技术和市场动向。”赵梓说，这几年，光靠培育油松苗，社员年均收入超过2万元。在赵宝平等林业人的努力与带动下，右玉如今已是远近闻名的育苗基地，培育各种苗木5万多亩。

　　“如今的右玉是天然‘碳库’。”刘占彪说，最近，右玉整合了40.49万亩的碳中和示范林，并积极推动第一笔“生态林折算成碳减排量”进行交易，“我们将继续积极探索林草生态产品价值实现路径，让老百姓分享更多的生态红利。”(人民日报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）