现代植物园起源于欧洲文艺复兴后期, 在不同历史时期适应经济社会发展而表现出不同形态, 发挥着不同功能和社会作用(Britton, 1896; Hill, 1915; Heywood, 1987, 2020; 黄宏文, 2017)。几个世纪以来, 全球的植物园扮演了许多角色, 既绘就了科学内涵、艺术外貌和使命担当的历史画卷, 也经历了最近几十年植物保护实践、方法和途径的努力探索(黄宏文, 2017, 2018a; Spencer & Cross, 2017; Heywood, 2020)。回望历史, 可以窥见植物园渐进式古老起源、非线性发展历史、多模式功能演进和可持续使命转变, 已发展成为特殊的自然、文化、艺术和科学交融的植物学机构(Heywood, 2020)。目前全球生物多样性保护政策正处于十字路口, 以迁地保护为主导的我国国家植物园体系既要谋划未来几十年的保护路径, 又要探索更适合植物园特点的迁地保护模式及其变革与创新, 加快构建中国特色、世界一流、万物和谐的中国国家植物园体系, 促进全球野生植物保护事业可持续发展。
1 植物园的起源与产生
1.1 传统植物学起源
我国古代植物学专著丰富, 从晋代《南方草木状》到清代《植物名实图考》《植物名实图考长编》《群芳谱》《广群芳谱》等, 描述植物形态及生态特征、品种变异及用途(潘富俊, 2016)。先秦《尔雅》是我国首部名物训诂著作(公元前450-公元前350 年), 解析了先秦名物和古籍经典植物名称, 是本草学的基础和重要文献(金久宁和孙明毅, 1992; 王育林等, 2009)。晋代嵇含(263-306年)的《南方草木状》(304年)是世界上现存最早的地方植物志(吴德邻, 1958; 梁家勉, 1989)。清代吴其濬(1789-1847年)的《植物名实图考》(1847年)收录植物1,714种, 插图1,800多幅, 绘图描述和记载之精确、收录植物种类之多, 堪称古典植物学最高水平, 促进了向近代植物学过渡(王宗训, 1983; 孙雁冰, 2019)。
我国历代本草学著作数百种, 对中医药学形成发展发挥了重要作用。东汉(公元25-220年)《神农本草经》是我国第一部系统性本草研究汇编, 开启本草学研究先河(郭巧生和王长林, 2015; 李崇超, 2019)。南朝陶弘景(456-538年)的《本草经集注》收载药物730种, 对本草药物分类和本草专著编撰变革具有里程碑意义。《唐新修本草》(657-659年)载药物850种, 是我国第一部药典和世界上最早的国家药典(陈德懋和曾令波, 1987)。李时珍(1518-1593年)的《本草纲目》(1552-1578年)记载药物1,892种, 其中植物1,094种, 插图1,110幅, 记述180多种药用植物的栽培方法, 提出了当时最先进、科学性最强的药物分类系统(曾文彬, 1975; 吴熙载, 1976), 17世纪末传入欧洲, 18世纪被翻译为多国文字, 促进了东西方医学交流(张焱和尹娜, 2022)。
西方语境的植物学源于古希腊亚里士多德(Aristotle, 公元前384年-公元前322年)及其弟子泰奥弗拉斯托斯(Theophrastus, 公元前371年-公元前286年)。亚里士多德创办植物园和大学性质的雅典莱森学园(Lyceum, 约公元前335年), 种植植物、提供演示和植物研究。泰奥弗拉斯托斯管理学园后, 培养早期植物学家, 收集植物、规范描述, 把植物研究从实用性扩展到植物本身的研究, 著《植物探究》《论植物的成因》, 创立了植物学最初的概念和思想, 奠定了植物科学的基础, 成为文艺复兴时期植物学知识的主要来源(黄宏文, 2018a)。
西方药用植物知识由古希腊医生戴可利斯(Diocles, 公元前375年-公元前295年)奠定基础, 罗马时期希腊医生迪奥斯科里德斯(Dioscorides, 公元40-90年)的《论药物》(De Materia Medica, 约公元77年)介绍了600多种药物, 是西方医学史上最古老的药学典籍, 直至15世纪仍在药物学及植物学上占据重要地位, 早期植物园的建立多以此为参考选择药用植物。
古罗马时期注重植物用途研究, 侧重农书编撰。老加图(Cato the Elder, 公元前234年-公元前149年)的《农业志》是现存最古老的拉丁语农书, 瓦罗(Varro, 公元前116年-公元前27年)的《论农业》记录了丰富的农业技术, 科卢梅拉(Columella, 公元4-70年)的《农业论》涉及果树栽培及园林造园等领域, 老普林尼(Plinius the Elder, 公元23-79年)的《自然史》汇集同时代大部分植物、农业、园艺等知识(Stannard, 1965)。
中外古典著作对植物的研究和分门别类虽仅属科学启蒙, 但在全球不同文化和地区之间相互影响, 逐渐积累了大量关于植物的知识和基本科学思想及其对自然哲学的探索, 为后来的植物学先驱提供了必要的基础工作, 为现代植物学发展奠定了重要基础。
1.2 药草园起源与演进
我国晋代开始出现药圃。东晋晋明帝建北郊坛药圃(325年), 南朝元嘉时期(424-453年)宋文帝建立园圃“北苑”并扩大至覆舟山“乐游苑”, 是栽种药草的皇家园林。隋文帝(581-604年)设太医署创建国家药园, 由“主药”和“药园师”掌管药用植物栽培采收。唐太医署在京师长安建立国家药园(624年), 为朝廷种植供给药材, 是我国古代最大的药用植物园和最早的药学教育机构。唐代京师药园和药用植物栽培技术发展, 促进了众多药园、药院、药栏、药圃和药畦的诞生(袁经权和缪剑华, 2009)。
清代吴其濬居乡守孝期间(1821-1829年), 在固始城东史河湾择地十多亩, 辟建植物园性质的“东墅”, “植桃柳” “编槿为篱, 种菜数亩” “绿覆半墅”, 是研究植物的实验园地。吴其濬在此读书著述, 潜心研究植物学, 培育出‘蟹爪兰’等新品种, 奠定植物学著作编纂基础(张灵, 2009)。
西方传统认为古希腊和罗马是建立药草园的先驱, 古希腊希波克拉底(Hippocrates, 公元前460年-公元前370年)和迪奥斯科里德斯以及古罗马的老普林尼记录了大量的草药信息, 对草药分类和药性做出了重要贡献。随着西罗马帝国灭亡(476年), 以地中海为中心的欧洲古典文明步入中世纪“黑暗时代”。从古典文明衰落到12世纪大学兴起的700多年里, 修道院成为欧洲最典型的文化组织, 园艺和草药知识在修道院花园得以保存(Britton, 1896; Rakow & Lee, 2015)。蒙特卡西诺修道院卡西奥多拉斯(Cassiodorusc, 485-585年)通过翻译文献传承古代医学知识, 成为修道院医学的标志。早期修道院除负责院内诊疗外, 还兼为庶民百姓治病, 草药需求量增大, 促进了许多修道院在庭园种植草药。794年, 查理大帝倡导种植蔬菜、草药和果树(Campbell, 2010), 促进了修道院花园和药草园发展。9世纪建立的瑞士圣加仑修道院花园已具有16世纪意大利早期大学药用植物园的基本理念与矩形园林形式, 包括蔬菜园、药用植物园和果园, 栽培植物逐步丰富(Hill, 1915; Heywood, 1987; 黄宏文, 2018c)。
修道院医学主导了6-11世纪的欧洲医学, 在大学医学兴起前担负着承前启后的作用。10世纪修道院医学逐渐衰落, 教堂学校兴起并开设部分医学课程。11世纪后, 萨勒诺医学院兴起并发展成为欧洲第一个医学中心, 12世纪萨勒诺学者将希波克拉底和盖伦(Galen, 129-216年)的医学著作作为医学教学的基本内容并开展医学教学实践, 开启最早的医学课程模式, 成为后来大学医学教育模式的圭臬(高燕, 2022)。14世纪意大利萨勒诺医学院西尔瓦提科(Matteo Silvatico, 1285-1342年)建立密涅瓦药草园(Giardino dei semplici), 栽培展示药用植物, 介绍植物名称和药用特性, 发展为密涅瓦花园(Giardino della Minerva), 药草园“十字交叉”的道路布局为欧洲早期的药用植物园提供了先驱性案例。
1.3 欧洲植物学复兴
欧洲陷入中世纪黑暗时, 阿拉伯世界成为学术圣地, 伊斯兰学者将古典知识翻译成阿拉伯语, 包括迪奥斯科里德斯、老普林尼、盖伦和尼古拉斯(Nicolaus of Damascus, 公元前64年-公元4年)等关于植物学和本草学的著作。阿拉伯医生阿维森纳(Ibn Sina, Avicenna, 980-1037年)所著《医典》(The Canon of Medicine)收录约800种植物、动物和矿物药物, 为中世纪欧洲和伊斯兰世界制定了医学标准, 成为12-18世纪欧洲大学医学院的教科书(Sarrafzadeh et al, 2001)。
整个中世纪欧洲植物学进展缓慢, 对植物的认知几乎停留在亚里士多德和泰奥弗拉斯托斯时代。9世纪以后古典知识从阿拉伯世界逐渐回流, 11世纪中叶欧洲掀起文献翻译高峰, 包括植物名录在内的古希腊、阿拉伯医学文献被翻译成通用的拉丁文供欧洲学者使用。德国阿尔伯特(Albert Magnus, 约1200-1280年)所著《关于蔬菜和植物》(De vegetabilibus et plantis, 约1256年), 重新编撰了那个时代的全部植物学知识, 创造性地运用亚里士多德认识论原则, 探究植物的复杂性, 其中第六卷体现了对自然世界的直接观察和实际经验, 介绍了270种植物的药用和经济用途信息, 并收录了以前从未描述过的结构和解剖特征(Cerrito, 2021)。
文艺复兴促进了15世纪晚期和16世纪早期植物学的发展, 搜集、修复和翻译古典文献, 包括泰奥弗拉斯托斯、迪奥斯科里德斯、盖伦和老普林尼的植物学和本草著作。16世纪初意大利、法国、葡萄牙、西班牙、佛兰芒和德国学者引领欧洲植物学研究的复兴(Cabral, 2020), 马蒂奥利(Pietro A. Mattioli, 1501-1577年)、鲁埃尔(Jean Ruel, 1474-1537年)、卢西塔努斯(Amatus Lusitanus, 1511-1568年)、德塞戈维亚(Andrés L. de Segovia, 1499-1559年)将迪奥斯科里德斯的《论药物》分别翻译为意大利语、拉丁语、葡萄牙语和西班牙语, 使之广泛传播。鲁埃尔提出需要对植物学知识进行新的综合, 所著《自然》(De natura stirpium libri tres, 1536年)既注解古代文献, 又详细描述了植物的习性、栖息地和气味味道, 其精湛的拉丁语描述堪称典范, 而且提出区分不同物种需要统一术语, 并从早期资料收集整理出术语定义(Morton, 1981)。
在德国, 布伦费尔斯(Otho Brunfels, 1488-1534年)、博克(Jerome Bock, 1498-1544年)、福克斯(Leonhart Fuchs, 1501-1566年)、洛尼塞鲁斯(Adam Lonicerus, 1528-1586年)和科杜斯(Valerius Cordus, 1515-1544年)出版欧洲药用植物本草著作(Cabral, 2020)。布伦费尔斯《草药活图谱》(Hervum vivae eicones ad natureae simulationem, 1530年)是百科全书传统的典型代表, 魏迪茨(Hans Weiditz, 1495-约1537年)提供精美木刻插图, 在植物描述方面具有里程碑意义, 推动了植物插图的发展和近代早期植物学知识传播(Chen, 2020)。布伦费尔斯、博克和福克斯的草药著作被翻译为拉丁语版本, 科杜斯的著作增加了术语描述, 马蒂奥利著作的后期版本插图约达1,200幅, 植物学朝着更精确的方向发展(Egerton, 2003)。
16世纪是植物研究从注重药用转向关注植物多样性及分类的重要时期, 将植物作为直接研究对象的兴趣逐渐形成(Stefanaki et al, 2022)。将古典文献与自然观察进行对比, 促进人们通过旅行进行考察和活体观察, 推动了对植物学传统文稿的修正(Egerton, 2003)。马纳尔多(Giovanni Manardo, 1462-1536年)在中欧广泛旅行, 1528年开始发布《医学书信集》(Epistolae Medicinales), 利用活体观察结果区分不同来源植物物种及变异特性。科杜斯(Euricius Cordus, 1486-1535年)在1534年发表论文“植物学” (Botanologicon), 效仿意大利模式在花园和乡间旅行, 开展自然植物研究与讨论, 纠正了迪奥斯科里德斯和盖伦所述植物名称与德国实际植物之间的误配。
2 植物园模式与功能演变
2.1 西方早期药用植物园
人类几千年的医药文明和东西方文化分别发展出宏观整体医学和微观分析医学科学理论体系。中医学理论思想体系博大精深, 中药炮制技术体系技艺精湛, 十分注重药用植物的采集、栽培、产地加工和药材炮制, 具有悠久的草药园圃历史。西方医学在修道院医学后, 16、17世纪以现代科学范式基础发展为技术医学, 在现代科学发展背景下促进了现代植物园发展和功能演变。
从药草园等植物园的前身到早期植物园之间的过渡是渐进的, 很难界定最早的现代植物园建立的时间(Heywood, 2015)。如教皇尼古拉三世(Pope Nicholas III)在1277年或1278年创建的意大利罗马果园已有药用植物园。在西班牙安达卢斯穆斯林时期, 埃米尔阿卜杜勒·拉赫曼(Emir Abd al-Rahman, 891-961年)建立鲁萨法宫(Al-Rusafa)引种驯化园, 栽培驯化植物并推广应用到西班牙其他地区, 已具有植物园的许多特征。
西方传统的植物园是作为大学的药用植物园建立的, 如1317-1320年在意大利萨勒诺建立的密涅瓦花园, 1333年在威尼斯建立的药用植物园(Heywood, 2015)。欧洲大学的兴起推动了早期科学知识体系和药用植物园发展。古老大学如博洛尼亚大学(1088年)、牛津大学(1167年)、剑桥大学(1209年)、帕多瓦大学(1222年)、比萨大学(1343年)都设立医学院及其附属药用植物园。到1500年左右, 医学院、法学院、文学院和神学院等4个学院成为早期大学的完整配置和标准之一, 药用植物疗法是医学课程的主要部分。设立大学植物学教授职位是植物园发展史上重要的里程碑事件, 帕多瓦大学的博纳费德(Francesco Bonafede, 1474-1558年)是第一位植物学教授(1533年), 他开设药用植物课程, 创建帕多瓦药用植物园(1545年), 指导学生通过活体植物识别区分药用植物与有毒植物, 促进了药用植物教学研究和药草行业发展。其后吉尼(Luca Ghini, 1490-1556年)担任博洛尼亚大学植物学教授(1538年), 首次开设植物学课程, 创建比萨(1543年)和佛罗伦萨(1545年), 创建世界首个植物标本馆, 对现代植物分类学发展具有开创性意义(Hill, 1915; Egerton, 2003; 黄宏文, 2018a)。切萨尔皮诺(Andrea Cesalpino, 1524-1603年)接替吉尼担任比萨大学的医学教授和植物园主任, 所著《植物学》(De plantis libri, 16卷, 1583年)被认为是第一部植物学教科书, 介绍了亚里士多德和泰奥弗拉斯托斯的植物学原理, 描述了1,500多种药用植物和当时已知植物, 基于果实和种子提出第一个有花植物分类系统, 对林奈等后来的植物学家产生了深远影响(Palmer, 1985)。
大学医学院建立药用植物园很快推广到西班牙瓦伦西亚(1567年)、德国莱比锡(1580年)和耶拿(1586年)、荷兰莱顿(1590年)、法国蒙彼利埃(1593年)、英国牛津(1593年)及瑞士乌普萨拉(1655年) (Heywood, 2015; Rakow & Lee, 2015; 黄宏文, 2017)。医生、药剂师和植物学教授利用大学药用植物园开设药用植物课程, 培养学生识别天然药用植物及其药用特性。16‒17世纪创建的药用植物园都有着共同的目标, 即作为医学院学生的实践教学园, 促进了医学研究和教育。当第一批植物从东欧和亚洲引进到西欧后, 就在植物园栽培繁育以供医学院更方便地研究和教学。总之, 西方药用植物园充分发挥了植物栽培、引种驯化和发掘利用等功能, 促进了医学植物学的发展, 推动植物学从医学分离并逐步发展为独立学科。
当西班牙和葡萄牙逐步衰落时, 荷兰成为欧洲的植物猎奇中心。莱顿植物园主任克卢修斯(Carolus Clusius, 1526-1609年)描述了从亚洲和近东采集的许多植物, 包括从土耳其或中亚引进的郁金香, 奠定了荷兰的郁金香产业基础(Stefanaki et al, 2022)。荷兰植物学在18世纪初达到顶峰, 莱顿和阿姆斯特丹植物园的植物种类比欧洲任何植物园都多, 吸引了林奈(Carl Linnaeus, 1707-1778年)在完成学业后留任乌普萨拉大学担任植物学教授和植物园园长(1741年), 在植物园规划与植物配置中实践基于生殖器官的分类学思想。1753年出版《植物种志》(Species Plantarum), 统一植物命名法则, 被公认为现代植物学命名法的开端, 推动古典药用植物园(Hortus Medicus)向真正的植物园(Hortus Botanints)演变。
2.2 西方经典植物园
随着18世纪法国和英国崛起, 植物学中心随之转移。法国巴黎皇家药用植物园成立(1635年)不久, 植物园的研究范围就超出了医学, 1718年更名为皇家植物园, 标志着研究重点从医学转向植物学(Hill, 1915; Rakow & Lee, 2015)。在18世纪自然主义热潮中, 布封伯爵(Comte de Buffon, 1707-1788年)领导植物园成为欧洲领先的自然科学研究机构(1739-1788年), 拥有欧洲最丰富的自然收藏。法国大革命后成为国家自然历史博物馆, 涌现出众多伟大的自然学者, 如最早发表显花植物自然分类系统的朱西厄(Antoine Jussieu, 1748-1836年)、提出“用进废退” “获得性遗传”的拉马克(Jean-Baptiste Lamarck, 1744-1829年)、比较解剖学和古生物学奠基者居维叶(George Cuvier, 1769-1832年)等。
班克斯爵士(Sir Joseph Banks, 1743-1820年)以科学顾问身份(1772年)指导英国邱园事务48年, 重新规划邱园发展方向, 派遣植物猎人前往海外收集植物, 设立热带植物园, 使邱园从药用和奇异植物收集转向全球植物探索和经济植物利用(Hill, 1915; Brockway, 1979)。1840年邱园转变为国家植物园, 威廉·胡克(William Jackson Hooker, 1785-1865年)及其继任者逐步构建以邱园为“中枢”的庞大植物园网络, 建立经济植物学博物馆(1847年)、植物标本馆(1853年)和Jodrell实验室(1876年)。拓展植物收集、分类研究、园林园艺和公共教育, 开展多学科研究, 邱园转变为综合研究机构, 促进全球性经济植物收集、栽培驯化与传播利用, 为后来建立的美国纽约植物园和许多其他植物园提供了发展模式(Hill, 1915; Raven, 2006; Mabberley, 2011; 黄宏文和廖景平, 2022)。
第二次世界大战结束后, 邱园的工作重点从经济植物学和殖民扩张转移到植物保护, 演变成保护机构(Basdeo, 2013)。20世纪70年代以来, 以邱园为代表的植物园适应全球植物保护运动的兴起, 与世界自然保护联盟(IUCN)建立紧密联系, 提出了IUCN濒危物种名录建议, 两次组织召开植物园与植物保护的重要国际会议, 开启了植物园植物保护工作的潮流。近年邱园发布世界植物和菌物现状及评价, 提出了科学发展战略、活植物收集战略、面向2030变革宣言, 解决灭绝危机并保护自然等战略计划。
2.3 殖民地热带植物园
热带植物园对经济社会发展的深厚影响主要体现在对食用植物和药用植物引种收集与驯化应用, 其重心是服务殖民地统治并发展农业产业。为种植经济作物种质资源而建立的苗圃或繁殖中心, 通常与欧洲植物园联系在一起, 在阿姆斯特丹植物园和邱园合作下由热带植物园或通过热带植物园引进经济作物, 目前一些热带地区使用的农作物无一不是源于温带和热带植物园间的种质交换(Heywood, 1987), 有的对热带乃至更广泛地区的农业发展发挥了积极作用。如斯里兰卡佩拉德尼亚皇家植物园(1821年)对农业发展产生重要影响。在18-20世纪长达300年间, 热带植物园作为植物引种中心, 在经济植物的引种驯化与跨大陆传播中发挥了巨大作用, 促进了热带地区主要农业模式的建立。热带植物园既满足殖民地统治的经济与社会发展需求, 又促进了全球农业、原料工业、林业及花卉产业发展所需资源的收集、保存、评价和发掘利用。
2.4 城市植物园
19世纪中期, 由于欧美发达国家工业革命及其引发的城市化进程, 人口剧增, 生活环境及休闲空间受限, 触发了欧美公园运动兴起。英国著名设计师劳登(John Claudius Loudon, 1783-1843年)设计建造了英国第一个公园德比树木园(Derby Arboretum, 1840年), 建筑师帕克斯顿爵士(Sir Joseph Paxton, 1803-1864年)设计了伯肯黑德公园(Birkenhead Park, 1843年), 法国巴黎建造了布洛涅和维森斯森林(bois de Boulogne et de Vincennes, 1855-1866年), 美国纽约探索在曼哈顿岛上建立“广阔的林荫和娱乐区域”, 纽约中央公园由此而生, 欧洲的皇家花园逐步转变为公共空间, 公园运动成为潮流。
19世纪后半叶以来, 在英国、法国和意大利以及英联邦国家如澳大利亚建立大量城市公共植物园。建立城市植物园也是北美尤其是美国的特色。城市植物园大多缺乏主流植物园在分类学或相关领域的研究及其设施或研究项目, 但通常也开展植物园性质的植物收集和植物挂牌, 保持与世界各地的其他植物园建立种子交换关系。城市植物园大多发展园艺, 往往保持为精美园艺的公园, 重点开展教育活动, 有擅长的公众教育项目, 其植物收集策略是逐步补充植物, 缺乏植物园的许多特性(Heywood, 1987)。美国几乎所有公园或花园都被称为植物园, 但北美20世纪建立的大量植物园却并未融入任何常规的植物园模式, 也不具备国际主流植物园传统, 其重点是教育和园艺(Heywood, 1987; Raven, 2006)。
欧美公园运动的发展推动了欧洲开放皇家植物园, 包括植物园在内的各种园林不再是皇家贵族的专利, 植物园的功能新增了公众游憩娱乐, 注重提升植物园的公园属性并流行至今。欧美公共花园(public garden)通常包括植物园, 是通过植物学和园艺利用活植物为公共服务的机构(Lighty, 1982)。这也是造成许多公众本能地认为植物园就是一个美丽的公园, 里面种植的植物挂有标牌, 不能区分植物园与公园的主要原因。
2.5 特殊类型植物园
19世纪以来, 随着植物收集应用和植物多样性保护需要, 特殊类型植物园得以建立发展(Heywood, 1987)。欧洲发展出农业植物园, 印度建立类似的农业园艺植物园, 美国建立起农作物活体种质资源圃, 逐步形成以迁地保护与就地保护为基础的综合保护体系, 为农作物育种和产业发展储备遗传种质(辛霞等, 2022)。现代药用植物园继续在世界各地建立, 主要目的是收集种植药用植物, 为医药行业发展提供资源和传播植物药用知识(贺善安等, 1996; 阙灵等, 2019)。林草种质收集圃及相关活体植物收集体系, 既是林草发展战略需求(安元强等, 2016; 南志标等, 2022), 也是重要实验研究基地, 包括森林花园(forest garden)等在保留天然结构特征和生态过程基础上, 根据不同区域自然条件和人类生产生活及文化需要增加物种多样性, 抚育不同层次多年生植被, 重建野生植物和栽培植物共进化的天然花园(Wiersum, 2004; Starke, 2019)。20世纪以来还建立起许多专科专属专类植物园, 重点关注本土植物和特定地区濒危物种的引种和栽培保护, 开展植物学专著研究, 建立苏铁、木兰、兰花、竹子、棕榈等专类园圃或实验植物园, 支持植物学专著研究和种质发掘利用(黄宏文, 2018c; Grace, 2021)。
3 植物园现状概览
3.1 植物园的使命变迁
始于16世纪中叶的现代植物园经历了早期大学药用植物园、经典模式植物园、殖民地热带植物园、城市公共植物园、特殊类型植物园等植物园模式和功能演变(Heywood, 1987; Watson et al, 1993)。20世纪80年代以来, 面对气候变化和生物多样性持续丧失双重危机, 保护生物多样性成为全球重要议题, 现代植物园步入多模式并存的科学植物园阶段, 植物多样性保护成为可持续发展的共同使命(黄宏文, 2018c; Heywood, 2020)。植物园发展历史体现了植物园功能多样化过程, 承担了许多角色并不断适应新的需求(Hill, 1915; Heywood, 2017a, b)。越来越多的植物园正以不同的方式适应新的需求并与生物多样性保护密切关联。几个世纪的历史发展表明, 现代植物园是一种自然、文化、艺术和科学交融的植物学机构, 致力于迁地保护、科学研究、资源利用和支持经济社会可持续发展(Heywood, 2020)。
目前全球植物园类型多样(Wyse Jackson & Sutherland, 2000), 从历史发展和当前的使命任务可归纳为经典模式、城市植物园模式和特殊类型模式3类。经典模式植物园是集植物收集展示、保护、研究和教育于一体的综合研究机构, 通常具有物种丰富的活植物收集园区, 以及标本馆、图书馆、博物馆和实验设施(Heywood, 2017b, 2020; 黄宏文, 2018c), 邱园是经典模式植物园的引领者。早期的北美植物园最初遵循欧洲经典模式, 但并未延续而是建立起大量的公共和私人花园。20世纪城市植物园得以发展, 注重园艺和教育功能而弱化科学研究(Heywood, 1987; Watson et al, 1993)。公共花园概念随之演变, 涵盖植物园在内的所有花园(Lighty, 1982)。美国植物园和树木园协会(American Association of Botanical Gardens and Arboreta, AABGA)作为美国公园管理者协会的管理机构, 协调14个国家600多个成员机构, 逐步演变为美国公共花园协会(American Public Gardens Association, APGA) (Heywood, 2020), 是城市植物园模式的主导者。经典模式植物园在世界各地被广泛采用, 并适应不同需求产生了介于经典模式和城市植物园模式之间的特殊类型植物园, 涵盖农业、园艺、药用植物园以及经济植物园、实验园和活植物资源圃等, 以专科专属和专类植物资源收藏为主, 兼有研究和教学功能甚至支撑相关产业发展任务, 但通常不注重景观建设, 也不向公众开放游览。
自2015年以来, 国际植物园协会(International Association of Botanical Gardens, IABG)积极探索引入全球植物园认证计划, 提出了7项建议, 编制了2份咨询报告, 召集了由APGA、澳大利亚和新西兰植物园(Botanic Gardens Australia & New Zealand, BGANZ)、中国植物园联盟、欧洲联盟和国际植物园保护联盟(Botanic Gardens Conservation International, BGCI)代表组成的植物园认证国际工作组会议(Heywood, 2020)。过去几十年, 国家层面的植物园认证逐步推进, 如我国出版《中国植物园标准体系》(黄宏文等, 2018), 法国出台法语国家植物园认证章程, 法国和南非国家植物园扩展计划, 巴西国家植物园委员会认证, 目的是提高植物园规范管理和专业水平, 促进植物保护战略, 提高植物园科学质量及保护效率(Heywood, 2020; 黄宏文和廖景平, 2022)。
3.2 植物迁地保护成效
全球植物园及其迁地保护已取得巨大进展, 从最初应用于少数濒危物种的保护管理, 发展到越来越多地开展区域植物多样性保护, 支持迁地和就地综合保护(Guerrant et al, 2004)。现代植物园已成为植物迁地保护的主流科学机构, 尤其是近几十年来植物迁地保护规范逐步完善, 专业理论和保护科学的应用取得了巨大进步, 迁地保护已成为植物园的职责和植物园界的共同使命。
过去10多年来, IABG秘书处致力于审查各种版本的植物园名录, 计划在出版新版《国际植物园名录》之前, 编制一份初步符合植物园最低要求的机构名单。经过多轮筛选和各大洲理事审核, 该名单目前包括约2,112个植物园和树木园(黄宏文和廖景平, 2022), 并已发布在IABG网站接受进一步筛选。如果包括功能性树木公园, 全球植物园和树木园总数有2,500个左右, 但它们承担使命导向的行动能力差异还很大(Heywood, 2020)。值得注意的是, BGCI植物园数据库(2023年4月14日访问)包含的成员机构名称多达3,765个, 但其中有植物园和树木园名称者约2,237个, 其他为花园、公园、墓园、庄园、保护区、国家公园、基金会或名称不完整的机构, 显然BGCI数据库列出的成员机构数量不应代表全球植物园数量。
全球植物园迁地保护植物多样性的现状分析数据源自BGCI植物数据库中1,116个机构的数据积累。研究表明, 全球范围内约1/3的已知物种在一个或多个植物园栽培管理, 至少105,634种植物保存在全球植物园网络的活体收藏中, 占全球已知维管植物科的93%、有胚植物属的59%、物种的30% (Mounce et al, 2017)。区域层面上对欧洲受威胁植物迁地保护分析发现, 欧洲植物园收藏有547个受威胁的欧洲植物分类单元, 其中541个保存在活体植物收藏, 515个区域受威胁类群保存在种子库中, 约42%的欧洲受威胁物种已纳入欧洲迁地保护计划, 并在其原产国植物园保藏于活植物迁地收集中(Sharrock & Jones, 2011)。
在科学技术部的支持下, 中国科学院华南植物园组织实施了“植物园迁地保护植物编目及信息标准化项目”和“植物园迁地栽培植物志编撰”, 持续开展了我国植物园迁地栽培植物编目研究和植物多样性迁地保护现状梳理。目前的进展显示, 中国植物园栽培有约29,581种维管植物, 隶属于399科4,315属, 其中中国本土植物约15,693种,占目前中国已知维管植物总数的近50%, 约占全球迁地栽培植物的28%; 同时收藏了约3,733种中国经济植物, 约占世界经济植物物种总数的1/4 (Huang et al, 2023)。中国植物园对约59%的中国受威胁植物进行了迁地保藏, 远高于世界平均水平及欧洲(42%)、美国(40%)和巴西(21.4%)的受威胁植物迁地保藏水平(王利松等, 2023)。这是目前全球生物多样性大国对迁地植物进行本底调查的首个案例。
在我国省级尺度的研究表明(李仕裕等, 2023), 广东省的植物园保存了15,026种高等植物, 隶属329科3,030属, 其中我国本土野生维管植物9,068种, 占我国已知本土野生维管植物物种的23%。广东省植物园活植物收集对广东本土野生维管植物多样性具较高覆盖率, 分别占广东本土野生维管植物科的95%、属的80%、物种的58%, 高于全国和全球植物收藏的整体水平。广东省植物园保存了64%的广东本土受威胁维管植物、83%的广东省分布的国家重点保护野生维管植物, 受威胁植物和重点保护物种迁地保护贡献突出。广东省的植物园十分重视野生资源植物的迁地收集, 栽培了72%的广东本土野生维管植物, 涵盖目前通用的所有用途类别, 各类资源收集率均超过69%, 明显超过中国本土资源植物占中国维管植物物种的比例(28%)。上述结果表明, 以华南国家植物园为核心的广东省植物园体系为我国植物多样性保护和支撑各行业发展发挥了积极作用。
经过近百年的发展, 我国作物种质资源保护逐步形成以迁地保护与原生境就地保护为基础的综合保护策略(辛霞等, 2022), 已建成以国家长期库为核心, 以国家中期库、种质圃、试营苗库和原生境保护点为支撑的国家作物种质资源整体保护体系, 建立迁地保存设施55个、农作物野生近缘种原生境保护点214个, 长期保存资源总量达到52.8万份, 物种2,346种, 其中国家长期库保存资源458,434份, 43个国家圃保存资源69,504份, 资源保存数量位居世界前列。
3.3 植物园科学研究演进
纵观500余年发展历史, 科学研究始终是现代植物园发展的主流。植物园科学研究既奠定了18世纪植物分类学的根基, 也对18世纪以来许多生物学发现及其理论体系的建立做出了重要贡献(黄宏文, 2018a)。植物园科学研究既是生物学发展史的缩影, 也表现出人类对植物资源发掘与利用、服务于经济与社会发展的不懈追求。从16-17世纪植物园主要研究药用植物与发掘药物, 到18-20世纪以来从植物分类学逐步拓展至植物学众多分支学科, 进而发展到分子生物学及基因组、代谢组学研究。
植物园研究为植物分类学发展发挥了重要作用。16世纪比萨植物园首任园长吉尼开设大学植物学课程、创立植物标本馆, 开启了植物学从医学分离的历程, 深刻影响了植物学发展历史。乌普萨拉植物园园长林奈将双名法命名系统广泛应用于动植物命名, 奠定了动植物分类学基础, 促进了18-19世纪植物分类学发展。植物园在植物分类学发展方面取得了划时代的研究成果, 如比萨植物园园长阿坎格利(Giovanni Arcangeli, 1840-1921)发表意大利植物志纲并提出亚种概念, 蒙彼利埃植物园园长德堪多(Augustin Pyramus de Candolle, 1778-1841年)建立最早的自然植物分类系统。柏林植物园园长恩格勒(Adolf Engler, 1844-1930年)发布了植物分科纲要, 是植物分类学历史上第一个较为完整的植物分类系统, 至今仍然广泛应用于世界许多标本馆。
植物园为植物志书编研奠定了开创性基础。莱顿植物园首任园长克鲁修斯发表最早的西班牙植物志等著名专著。邱园主任约瑟夫·胡克(Joseph Hooker, 1817-1911年)发表《英属印度植物志》等志书, 他与本瑟姆(George Bentham, 1800‒1884年)编研的《英国植物志手册》确立了植物志编撰体例和规范并被沿用百余年。当代植物园仍在各国植物志的编研中发挥着重要作用。
植物园还是基础生物学创新的研究平台。剑桥大学植物园创始人亨斯洛(John Stevens Henslow, 1796-1861年)通过对植物园栽培植物与野生居群的比较, 研究物种的变异特征和性质。德堪多在植物园多年研究实践基础上提出昼夜节律“生物钟”､生物起源进化的“自然战争”概念, 深刻影响达尔文进化论。约瑟夫·胡克创建植物地理学, 提出全球众多区域植物地理划分与跨大陆植物间断分布理论。莱顿植物园主任贝金(Lourens Baas Becking, 1895- 1963年)提出“巴斯·贝金假说”, 至今仍被微生物学者广泛引用。
3.4 我国现代植物园百年演变
我国古代园林历史悠久, 自上古“神农本草园”收集栽培食用药用植物, 逐步孕育出“台” “囿” “园圃”等古代园林形式。从商纣王的鹿台、周文王的灵台到秦汉上林苑、建章宫, 从唐长安大明宫、华清池到北宋东京华阳宫, 从清朝中叶圆明园到颐和园, 演进出无数古代皇家园林的杰出经典。西晋石崇金谷园, 南北朝谢灵运会稽山居, 唐朝王维辋川别业、白居易庐山草堂, 北宋司马光独乐园等, 树立了我国私家园林典范。在我国古代园林和园圃发展史上, 既建造了具有植物园性质的园圃, 又发展了专门栽植药草的皇家园林。隋朝国家药园设立专门职位掌管药用植物栽培采收, 唐太医署国家药园既是药用植物园, 也是药学高等教育机构。清代吴其濬的植物实验园“东墅”种植奇花异卉、培育兰花品种, 促进了植物学专著《植物名实图考》《植物名实图考长编》的编纂。
近代中国的植物园是西学东渐的产物, 既借鉴西方植物园模式, 又具有中国古典园林特色, 经历了5个发展阶段, 出现了3次发展高峰期(黄宏文, 2018b), 目前已迈入国家植物园时代。1950年以前是我国现代植物园建设的初期阶段, 既有在华外国人建立的植物园, 如在香港(1871年)、台北(1896年)、恒春(1906年)、嘉义(1908年)、熊岳(1915年)、下坪(1923年)等地建立植物园和树木园, 又有我国学者基于植物学教学、资源调查需求创建植物园, 如陈嵘创办江苏甲种农业学校树木园(1915年), 钟观光创建笕桥植物园(1928年), 胡先骕创办庐山植物园(1934年)等。这期间我国自主创建的植物园隶属于大学、研究机构或政府部门, 也在皇家园林基础上建立农事试验场, 演变为国立北平天然博物院植物园(侯江等, 2016)。
1950-1964年是我国植物园建设的第一次高峰期, 我国植物园建设以中国科学院建立现代植物园为龙头, 以开展植物资源调查、引种驯化、科学研究和资源应用为主要任务, 成为中国现代植物园的核心和植物园建设的引领者。此间教育、林业、园林、医药、农业和科技部门相继建立植物园, 积极探索不同行业不同系统植物园建设, 支持产业发展。这期间建立的植物园注重植物调查、引种驯化及科学研究, 对我国现代植物园建设、植物资源调查以及现代植物科学的学科建设和人才培养发挥了积极作用。
经历1965-1979年的相对停滞, 1980-1994年进入第二次植物园建设高峰期, 各行业各系统快速发展植物园, 丰富植物种类, 优化园区结构, 提升园林水平, 开展公众教育, 发挥植物园的综合功能和对不同行业持续支撑作用。1995-2020年我国植物园进入第三次建设高峰期, 植物收集保护、科学研究、公众教育和植物可持续利用是主要目的, 我国植物园的总体发展与国际现代植物园逐步接轨, 步入多种模式并存的科学植物园阶段, 生物多样性保护成为我国植物园的重要工作。
4 未来展望
几个世纪以来, 全球植物园扮演了许多角色, 不断面临新挑战、适应新变化、承担新使命, 过去30年经历了植物保护进程及其在基础设施、制度建设、保护方法和途径的转变。迄今的保护战略和保护行动尚未有效地遏制栖息地破坏和物种丧失, 全球生物多样性政策正处于十字路口(CBD, 2020; Díaz et al, 2020; Raven & Wackernagel, 2020)。在前瞻谋划未来几十年保护框架背景下, 我国植物园既要全面评估迁地植物区系(ex situ flora)的保护、科学和社会价值, 又要构建不同层级的迁地保护网络(Huang et al, 2023), 构建以科学为基础的政策体系, 创新国家活植物收集及其保护研究体系, 探索更加适合当前需求的国家植物园模式, 实施更加严格的专业管理规范, 加强基础性工作积累, 促进我国植物园事业全面发展。
数千年来, 尤其是过去500年“哥伦布大交换”和全球贸易, 人类极大地改变了自然景观和地球植被, 植物园从早期专注于药用植物和其他经济植物转变到现代植物保护和生态恢复, 以多种方式收集保藏植物资源, 形成了庞大的迁地植物区系, 促进了栽培植物全球化迁移(Breman et al, 2021; Ellis et al, 2021; Huang et al, 2023)。但目前全球、区域或国家尺度的植物多样性基础知识空缺普遍存在, 迁地植物区系基础本底也远未清晰, 甚至准确估计各种尺度受威胁植物物种数量还极其困难(Mounce et al, 2017; Heywood, 2020)。目前迁地植物种源信息(尤其是野生来源)、材料来源以及信息档案数据依然不足, 遗传多样性保藏质量依然不清(Clugston et al, 2022), 严重制约了保护策略制定和迁地保护行动计划实施。迁地植物区系是远未充分认识但又极具价值的自然文化遗产, 在植物保护研究、生态恢复、教育文化以及经济发展方面都具有重要价值, 是保护自然遗产和实现可持续发展目标的重要手段。我国在国家植物园时代, 要持续全面评估迁地栽培植物区系, 深入研究其保护价值、科学价值和社会价值, 确保植物资源有效保护和合理利用, 为保护行动和可持续发展提供指导, 促进生态、经济和社会协同发展。
建立高效运作的植物迁地保护网络将弥合迁地植物区系现状与当前保护使命任务的差距。气候变化、生境破坏和人类活动对植物多样性的影响依然严峻, 许多植物物种仍然处于受威胁状态。建立植物迁地保护网络和多边合作伙伴关系是生物多样性保护的重要举措, 要聚焦生物多样性热点区域和保护优先区域, 采用多种保护措施, 帮助制定切实有效的综合保护策略和濒危物种优先保护计划, 为维护生态平衡创造更可持续的环境(Obura et al, 2021; Westwood et al, 2021; Huang et al, 2023)。我国应建立以国家植物园为核心、区域特色植物园为骨干、重要物种和重点区域迁地保护研究中心为站点的迁地保护网络体系, 深入开展红色名录评估和迁地保护评价, 监测保护动态, 确定迁地保护优先计划, 分解国家生物多样性保护目标与濒危物种保护任务, 促进建立涵盖区域广泛的国家植物园迁地保护网络, 有效实施定位区域迁地保护规划和保护行动计划。
未来, 以保护为核心的共同使命和全球共识, 将促进全球植物园的大规模分化、生物地理格局变迁和迁地保护模式的不断探索, 由此催生基础设施更新和植物园新模式新活动创新。我国国家植物园体系要在坚持更加严格的专业管理规范基础上, 健全植物迁地保护网络和综合保藏体系, 部署迁地保护与就地保护的整合保护研究, 加强我国特有植物和受威胁植物迁地保护原理和方法研究, 实施基于迁地保护研究的野外回归, 拓展重要植物资源的评价及发掘利用, 促进全球植物迁地保护事业和经济社会可持续发展。
致谢
中国科学院华南植物园李仕裕提供了诸多协助, 两位审稿人提出了宝贵意见。特此致谢！
参考文献
Inventory of forest germplasm resources and its strategies
我国林木种质资源调查现状与策略研究
A study on exegetics of famous Materia Medica in the book of Shi Jing
《诗经》本草名物训诂研究
Plant diversity conservation challenges and prospects—The perspective of botanic gardens and the Millennium Seed Bank
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There is a pressing need to conserve plant diversity to prevent extinctions and to enable sustainable use of plant material by current and future generations. Here, we review the contribution that living collections and seed banks based in botanic gardens around the world make to wild plant conservation and to tackling global challenges. We focus in particular on the work of Botanic Gardens Conservation International and the Millennium Seed Bank of the Royal Botanic Gardens, Kew, with its associated global Partnership. The advantages and limitations of conservation of plant diversity as both living material and seed collections are reviewed, and the need for additional research and conservation measures, such as cryopreservation, to enable the long-term conservation of ‘exceptional species’ is discussed. We highlight the importance of networks and sharing access to data and plant material. The skill sets found within botanic gardens and seed banks complement each other and enable the development of integrated conservation (linking in situ and ex situ efforts). Using a number of case studies we demonstrate how botanic gardens and seed banks support integrated conservation and research for agriculture and food security, restoration and reforestation, as well as supporting local livelihoods.
Botanicon sinicum: Notes on Chinese botany from native and western sources
Science and colonial expansion: The role of the British Royal Botanic Gardens
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The political implications of scientific research are explored through an analysis of the botanic garden as an institution generating information about plants of economic value. Botanic gardens have contributed significantly to the colonial expansion of the West through active participation in the transfer of protected plants and their scientific development as plantation crops for the tropical colonies of the mother country. Cinchona, rubber, and sisal are prime examples.
The impact of 16th century German botanical treatises on Garcia de Orta’s Coloquios dos Simples
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The capitulare de villis, the brevium exempla, and the Carolingian court at Aachen
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Disclosing the hidden life of plants. Theories of the vegetative soul in Albert the great’s de vegetabilibus et plantis
History evolution of China’s botany—A brief history of China’s botany systematics development
中国植物学发展史略——植物分类学发展简史
A woodblock’s career: Transferring visual botanical knowledge in the early modern low countries
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The Antwerp publishing house Officina Plantiniana was the birthplace of many important early modern botanical treatises. Throughout the sixteenth and seventeenth centuries, the masters of the press commissioned approximately 4,000 botanical woodblocks to print illustrations for the publications of the three Renaissance botanists – Rembert Dodoens, Carolus Clusius, and Matthias Lobelius. The woodcuts became one of the bases of early modern botanical visual culture, generating and transmitting the understanding of plants throughout the Low Countries and the rest of Europe. The physical blocks, which are preserved at the Museum Plantin-Moretus in Antwerp, thus offer a material perspective into the development of early modern botany. By examining the 108 woodblocks made for Dodoens’ small herbal, the Florum (1568), and the printing history of a selected few, this article shows the ways in which the use of these woodblocks impacted visual botanical knowledge transfer in the early modern period.
Conservation genomics of an Australian cycad Cycas calcicola, and the absence of key genotypes in botanic gardens
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Set ambitious goals for biodiversity and sustainability
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Textual research on the works of famine relief plants in Ming Dynasty
明代救荒植物著述考析
A history of the ecological sciences, part 10: Botany during the Italian renaissance and beginnings of the scientific revolution
People have shaped most of terrestrial nature for at least 12,000 years
On historical achievements of Materia Medica for Famine Relief and its overseas spread
《救荒本草》的历史成就及海外传播考略
On Ge Hong’s contribution to ancient chemistry and medicine
试论葛洪对古代化学和医学的贡献
Professionalization of Medical Education in Medieval Universities in Europe (11th-14th century)
欧洲中世纪大学医学教育专业化研究(11-14世纪)
Botanical monography in the Anthropocene
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Unprecedented changes in the Earth's biota are prompting urgent efforts to describe and conserve plant diversity. For centuries, botanical monographs - comprehensive systematic treatments of a family or genus - have been the gold standard for disseminating scientific information to accelerate research. The lack of a monograph compounds the risk that undiscovered species become extinct before they can be studied and conserved. Progress towards estimating the Tree of Life and digital information resources now bring even the most ambitious monographs within reach. Here, we recommend best practices to complete monographs urgently, especially for tropical plant groups under imminent threat or with expected socioeconomic benefits. We also highlight the renewed relevance and potential impact of monographies for the understanding, sustainable use, and conservation of biodiversity.Copyright © 2021 Royal Botanic Gardens, Kew. Published by Elsevier Ltd.. All rights reserved.
International association of botanic gardens
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Retrospect and prospect of medicinal plants cultivation in China
我国药用植物栽培历史概况与展望
Fifty years of botanical gardens in China
The Chinese botanical gardens facing the 21st century
面对21世纪的中国植物园
The changing role of the botanic garden
Mediterranean botanic gardens and the introduction and conservation of plant diversity
Plant conservation in the Anthropocene —Challenges and future prospects
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The future of plant conservation and the role of botanic gardens
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The sustainability of the global botanic garden estate
The history and functions of botanic gardens
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Tropical botanic gardens, past, present and future
Botanical gardens in modern China
近代中国的植物园
“Science, art and responsibility”: The scientific and social functional changes of a 500-year history of botanical gardens. Ⅰ. Artistic appearance
DOI:10.17520/biods.2017172 URL [本文引用: 4]
“艺术的外貌、科学的内涵、使命的担当”——植物园500年来的科研与社会功能变迁(一): 艺术的外貌
DOI:10.17520/biods.2017172
[本文引用: 4]
现代植物园起源于16世纪中叶欧洲文艺复兴后期自然科学与园林艺术的崛起, 兴盛于18世纪西方殖民地对全世界的植物考察与收集鉴定、研究与发掘利用。植物园500余年的发展史充满着人类对自然奥秘、奇特植物的好奇与探索, 是一部人类探索自然、利用自然、改造自然、最终与自然和谐共处的渐进认知的历史; 是一部人类对植物世界从混沌无序到分门别类有序认知的过程史。本文尝试从科学与艺术两个层面, 分析世界植物园500年来的科研行进轨迹与承担社会功能的变迁, 以史为鉴, 思考我国植物园的未来发展及承接的历史担当。本篇先从“艺术的外貌”综述世界植物园500年的发展历程, 限于篇幅, 仅聚焦里程碑式大事件的分析归纳, 以期为我国植物园界同行提供可借鉴的思考。
“Science, art and responsibility”: The scientific and social function changes of a 500-year history of botanical gardens. Ⅱ. Intension of sciences
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“艺术的外貌、科学的内涵、使命的担当”——植物园500年来的科研与社会功能变迁(二): 科学的内涵
Impact of plant introduction or domestication on the recent 500 years of civilization and scientific research value of plant living collections
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植物引种驯化对近500年人类文明史的影响及其科学意义
DOI:10.3724/SP.J.1259.2015.00280
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近500年来, 植物引种驯化及其广泛栽培深刻改变了世界农业生产的格局, 对促进人类社会文明进步产生了深远的影响。无论在西方殖民地发展史还是在我国明清发展史中, 每一种重要栽培植物的成功引种和驯化, 都对历史进程产生了不可估量的作用。活植物收集是植物园的核心和“灵魂”, 传承了现代植物园几个世纪科学研究的脉络和成就。活植物收集是植物园科学研究的基础和支撑平台, 也是当前和未来发展的根本。基于活植物收集的植物园研究工作具有多学科综合的特征, 既对基础生物学研究具有重要意义, 也与经济繁荣、社会发展和人类日常生活密切相关。
On China’s national botanical gardens: Building a comprehensive system of ex situ conservation of national botanical gardens with task oriented disciplines
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论我国国家植物园体系建设: 以任务带学科构建国家植物园迁地保护综合体系
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植物园诞生的原初是“皇家”或“国家”意志的产物, 植物园的概念从公元前2,800年我国的“神农本草园”起源, 至今已历经沧桑巨变, 而西方文艺复兴后演替出了现代植物园。科研、保护、教育与示范四大功能始终是植物园的主线。植物园作为专门从事野生植物收集、科学研究、引种驯化和保护利用的专业研究机构, 始终肩负着国家的重要使命。本文系统综述了植物园的起源与演变, 并对世界各国的国家植物园与国家植物园体系进行了系统梳理和分析。在对我国植物园历史与发展概况总结的基础上, 论述了我国国家植物园体系建设的定位与目标、区域布局、科学研究、人才队伍、基础设施等五个方面的思考, 以任务带学科构建我国国家植物园迁地保护综合体系。
China: The role of botanical gardens in conservation
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Study on Dule Garden of Sima Guang in Luoyang in North Song Dynasty
北宋洛阳司马光独乐园研究
The content of Materia Medica in the book of Er Ya and influence
《尔雅》中的本草学内容及其影响
On the classification of traditional Chinese medicine development history
浅谈中药发展史上的分类
Ex situ conservation of plant diversity status and suggestions for the development of botanical gardens in Guangdong Province
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广东省植物园植物多样性迁地保护现状及发展建议
An exploration of the authorship of Nan Fang Cao Mu Zhuang and some relevant problems
对《南方草木状》著者及若干有关问题的探索
Botanical Gardens
植物园
The origin and characteristics of the public gardens of the United States
Brilliant achievements of Huangdi Neijing (I)
黄帝内经的光辉成就(上)
Brilliant achievements of Huangdi Neijing (Ⅱ)
黄帝内经的光辉成就(下)
An important botanical works in ancient China—Materia Medica for Famine Relief
我国古代重要植物学著作——《救荒本草》
The role of a modern botanic garden: The evolution of Kew
The book Zhouhou Beiji Fang make a great contribution to the progress of medicine
试论《肘后备急方》在医药学上的贡献
Study on Editing Practice of the Chinese Ancient Agricultural Books
中国古代农书编辑实践研究
Research on China ancient agricultural books and editing practice in Qin, Han, Wei, Jin, Southern and Northern dynasties
秦汉魏晋南北朝时期中国古代农书及其编辑实践研究
Ex situ conservation of plant diversity in the world’s botanic gardens
DOI:10.1038/s41477-017-0019-3
PMID:28947807
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Botanic gardens conserve plant diversity ex situ and can prevent extinction through integrated conservation action. Here we quantify how that diversity is conserved in ex situ collections across the world's botanic gardens. We reveal that botanic gardens manage at least 105,634 species, equating to 30% of all plant species diversity, and conserve over 41% of known threatened species. However, we also reveal that botanic gardens are disproportionately temperate, with 93% of species held in the Northern Hemisphere. Consequently, an estimated 76% of species absent from living collections are tropical in origin. Furthermore, phylogenetic bias ensures that over 50% of vascular genera, but barely 5% of non-vascular genera, are conserved ex situ. While botanic gardens are discernibly responding to the threat of species extinction, just 10% of network capacity is devoted to threatened species. We conclude that botanic gardens play a fundamental role in plant conservation, but identify actions to enhance future conservation of biodiversity.
Achievements, challenges and prospects of herbage seed industry in China
我国草种业的成就、挑战与展望
DOI:10.11686/cyxb20220601
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本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就，分析了面临的挑战，提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系，已成为世界草种质资源保存大国，自1987年实施品种审定制度以来，已审定通过了651个草类植物新品种，在利用乡土植物优异基因和内生真菌创制新种质等方面，取得了突出成果。所育成品种基本可满足一般生产需求。种子田常年保有面积10万hm<sup>2</sup>左右，年产种子约10万t。已在全国建立了5个部级检验中心，并在品种审定、特异性、一致性和稳定性（DUS）测试，种子立法等方面建成了较为完整的质量管理体系。面临的挑战是种质资源收集不及我国现有饲草种质资源数的50%，对已有种质资源评价、鉴定工作不足，缺少用于生态修复的草种和草坪草品种。根据国家生态修复规划，每年需草种7万t，目前缺口巨大，每年进口草种5万t左右，主要是高质量商品草和草坪草用种。质量管理体系中缺少种子认证。建议进一步加强种质资源收集、评价与利用；加强乡土草、草坪草及放牧型牧草选育；建立大规模草种生产基地及成果转化渠道；完善种子质量管理体系及提高对草的认识，从科技创新、人才培养、发展政策等方面予以支持。
Integrate biodiversity targets from local to global levels
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Medical botany in northern Italy in the Renaissance
Yi Bo-en and his English translation and research of Materia Medica for Famine Relief
伊博恩及其对《救荒本草》的英译和研究
Species diversity of ex-situ cultivated Chinese medicinal plants
中国迁地栽培药用植物多样性现状
Western botanical gardens: History and evolution
Maintaining biodiversity will define our long-term success
DOI:10.1016/j.pld.2020.06.002
[本文引用: 1]
Human beings are not only a part of our planet's ecosystems, but also, they are massively overusing them. This makes ecosystem protection, including biodiversity preservation, vital for humanity's future. The speed and scale of the threat are unprecedented in human history. The long arch of evolution has been confronted with such a high level of human impact, that we are now facing the sixth mass extinction event, 66 million years after the last one. This threat heightens the imperative for bold human intervention. Our paper identifies three strategies for such an intervention. First, and possibly most challenging, human demand needs to be curbed so it fits within the bounds of what Earth's ecosystems can renew. Without meeting this quantitative goal, biodiversity preservation efforts will not be able to get scaled. Second, in the transition time, we must focus on those locations and areas where most biodiversity is concentrated. Such a focus on ‘hotspots' will help safeguard the largest portion of biodiversity with least effort. Third, to direct biodiversity preservation strategies, we need to much better document the existence and distribution of biodiversity around the globe. New information technologies could help with this critical effort. In conclusion, biodiversity preservation is no longer just a concern for specialized biologist but is becoming a societal necessity if humanity wants to have a stable future.
Ibn Sina (Avicenna)
Saving Europe’s threatened flora: Progress towards GSPC Target 8 in Europe
DOI:10.1007/s10531-010-9912-z URL [本文引用: 1]
Discussion on the Sun Simiao health thought
孙思邈养生思想探讨
The origins of botanic gardens and their relation to plant science, with special reference to horticultural botany and cultivated plant taxonomy
Forest and woodland expansion into forestry plantations informs screening for native agroforestry species, Maputaland South Africa
DOI:10.1080/14728028.2019.1670740 URL
Tracing the introduction history of the tulip that went wild (Tulipa sylvestris) in sixteenth-century Europe
DOI:10.1038/s41598-022-13378-9
PMID:35697708
[本文引用: 2]
Tulipa sylvestris, commonly called the "wild tulip", was introduced from the Mediterranean to northern Europe in the sixteenth century and became widely naturalized. Research has focused on tulips that came from the Ottoman Empire, but the introduction path of this native European, early ornamental tulip is unclear, and so is its taxonomic status: three subspecies are provisionally accepted, sometimes treated as species. Here we elucidate the history of introduction of T. sylvestris and discuss its taxonomy based on our historical findings. The first bulbs came from Bologna (northern Italy) and Montpellier (southern France) in the 1550-1570 s. Several renowned botanists were involved in their introduction, namely Gessner, Wieland, Aldrovandi, De Lobel, Clusius, and Dodoens. There were various introduction routes, including one from Spain which was apparently unsuccessful. The strong sixteenth-century Flemish botanical network facilitated the introduction and naturalization of T. sylvestris across Europe. Based on the latest tulip taxonomy, the diploid subspecies australis is native in the Mediterranean, and the tetraploid sylvestris is naturalized over Europe, but our historical findings show that both sylvestris and australis were introduced to northern Europe. This underlines the need to reconsider the taxonomic status of T. sylvestris, highlighting the importance of botanical history in understanding the complex taxonomy of naturalized cultivated plants.© 2022. The Author(s).
The transition from traditional botany to modern botany:Comparison between textual research on Plant Names and Facts and Botany
传统植物学向近代植物学的过渡:《植物名实图考》与《植物学》的对比
On Qi Min Yao Shu—The earliest existing complete agricultural book in China
论“齐民要术”——我国现存最早的完整农书
Vascular plant diversity of National Key Protected Wild Plants, threatened species, and endemic species ex situ conserved in botanic gardens of China
DOI:10.17520/biods.2022495 URL [本文引用: 1]
国家重点保护、受威胁和特有维管植物迁地保护的物种多样性评估
DOI:10.17520/biods.2022495
[本文引用: 1]
启动实施以国家公园和国家植物园体系为主导的就地和迁地保护相结合的生物多样性保护大战略, 是我国作为世界生物多样性大国之一的科学使命和责任担当。本文以国家重点保护、受威胁和中国特有维管植物为对象, 系统梳理了这3类植物在我国植物园的迁地保护概况, 对这些植物的生活型、物种组成和系统发育多样性进行了比较分析, 以期为当下国家植物园体系建设提供科学参考和依据。结果表明, 我国植物园保存的此3类植物共计7,141种, 分属265科1,271属, 分别占我国维管植物科、属、种总数的76%、42%和23%。在7,141种植物中, 国家重点保护植物743种, 受威胁植物2,095种, 中国特有植物5,957种, 分别占我国国家重点保护、受威胁和特有植物总数的72%、59%和37%。这些植物包括乔木2,555种、灌木1,025种、草本3,117种、攀缘类419种和水生类25种。3类植物在各植物园的物种组成共有比例较低, 系统发育多样性存在显著差异。
Similarities and differences of plant descriptions in the books of Shi Jing and Chu Ci
《诗经》和《楚辞》植物描写的异同
A study on the number of Materia Medica in the book of Er Ya
关于《尔雅》所载本草数目的研究
A brief history of botany development in China
中国植物学发展史略
North American botanic gardens
Botanic garden solutions to the plant extinction crisis
DOI:10.1002/ppp3.v3.1 URL [本文引用: 1]
Forest gardens as an ‘intermediate’ land- use system in the nature-culture continuum: Characteristics and future potential
A commentary on Chi Han’s Nan Fang Ts’ao Mu Chuang, “an account of the Flora of Southern Regions”
诠释我国最早的植物志: 南方草木状
Review of compendium of Materia Medica
《本草纲目》述评
Growing an international movement for plant conservation and plant resource management: The development of the international botanic garden community
International Agenda for Botanic Gardens in Conservation
Strategies and practices of the integrated conservation system for crop germplasm resources
作物种质资源整体保护策略与实践
DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20211206002
[本文引用: 2]
作物种质资源保护经过近百年来的发展，逐步形成以非原生境保护与原生境保护为基础的整体保护策略，其要点：一是每一种作物种质类型，依据其生物学特性及其保护利用的需求，需发展适宜的保存方式 / 技术，实现种质资源遗传完整性或潜在进化能力的保护；二是一种作物种质资源，需组合多种保存方式，对其全体基因源实现完整的保护；三是在国家（区域）层面，需采用原生境和非原生境保护的方式，以及实行中期、长期与备份保存机制，实现种质资源多样性、完整性和安全性的保护，以供持续利用。至 2021 年底，我国已建成包括长期库、中期库、复份库、种质圃、试管苗库、超低温库在内的非原生境保存设施 55 个和原生境保护点 214 个，在国家层面上初步对作物种质资源实现了整体保护，保存总量达到 52.8 万份，为我国作物育种、种业发展和农业原始创新提供了雄厚的物质基础。本文阐述了作物种质资源整体保护策略的内涵、科学基础、及其国内外的应用实践，以期能进一步促进我国作物种质资源保护与利用的发展。
The status and strategy for ex situ conservation of plant diversity in Chinese botanic gardens—Discussion of principles and methodologies of ex situ conservation for plant diversity
Processing history of medicinal plant gardens in China
我国药用植物园的历史沿革
On the development of ancient biological science in China from Compendium of Materia Medica
从《本草纲目》看我国古代生物科学的发展
A brief discuss on Wu Qijun’s Plant Names and Facts
简论吴其濬的《植物名实图考》
Translation and communications of compendium of Materia Medica in Europe and America
《本草纲目》在欧美的译介与传播
