中科院吐魯番沙漠植物園

中國科學院吐魯番沙漠植物園建於1976年。位於新疆-吐魯番盆地東南部,海拔-105米至-76米,是世界海拔最低的植物園。建園40多年來,該園露地栽培荒漠植物已近700種。

基本介紹

  • 中文名:中科院吐魯番沙漠植物園
  • 建立時間:1976年
  • 地理位置:新疆-吐魯番盆地東南部
  • 海拔:-105米至-76米
概述,地理,氣候,發展歷程,科學研究,科技貢獻,主要園區,沙漠植物標本園,檉柳專類園,民族草藥圃,荒漠野生觀賞植物園,溫帶主要荒漠植被類型生態區,沙生植物苗圃,荒漠區經濟果木種質資源收集圃,非開放區,

概述

中國科學院吐魯番沙漠植物園是中國西北乾旱區僅有的2個沙漠植物園之一,也是世界上唯一的亞洲荒漠植物亞區類型植物園。園內已建有荒漠植物引種研究區、沙漠植物活體種植標本園、檉柳植物專類園、民族草藥圃、沙拐棗專類園、荒漠經濟果木種質資源圃、葡萄種質資源圃、荒漠野生觀賞植物和溫帶荒漠植被群落類型展示區等專類園(區)。
園內已保存各類荒漠植物512種,隸屬於72科247屬,占中國乾旱荒漠植物區系成分的50%以上,使國內收集溫帶荒漠植物種類最全的植物園。荒漠區重要建群種植物檉柳屬沙拐棗屬沙冬青屬白刺屬甘草屬梭梭屬種數已占中國荒漠地區分布總數的80%以上。所保存的植物具有典型乾旱區地域特徵和獨特的溫帶荒植物區的特徵,具有許多適應荒漠逆境的生態型和特殊的基因型。
中國科學院吐魯番沙漠植物園現已是國家級科普教育基地、中國青少年科技教育基地和國家3A級沙漠生態旅遊風景區,每年來園參觀達10萬人次。
植物園為中國“三北”防護林工程、防沙治沙工程、退耕還林還草工程、沙漠公路防護林工程以及乾旱區城市防護綠地建設工程提供荒漠植物苗木上百萬株、種子50多噸,對促進荒漠化防治、發展沙產業等作出了重要貢獻。檉柳屬植物引種栽培技術和防風固林營造技術成功運用到了南疆地區,累計發展檉柳植被100萬畝。在塔克拉瑪乾沙漠,運用該園引種篩選的優良固沙植物和成熟的生物、機械防沙治沙技術,成功完成了沙漠腹地綠地和沙漠公路全線防沙林體系建設。
該植物園未來將建設國際一流的乾旱區生物種質資源保育與研究中心“新疆戰略生物資源中心”,其中,烏魯木齊種質資源保藏與生物技術研發中心(庫),將建設世界最大的乾旱區基因庫,成為中國生物技術重大基礎設施平台之一。

地理

沙漠植物園位於中國西北新疆吐魯番盆地東南部,東徑89°11′,北緯42°51′,海拔-105~-76m。占地150公頃。地處中亞乾旱區處於歐亞大陸腹地,是世界海拔最低的植物園。

氣候

屬典型內陸乾旱荒漠氣候。年平均八級以上大風日數為36.2天,最多達68天,最大風速超過40米/秒;風沙流速度居中國沙漠之首;年日照時數3000小時以上,日照率70%左右,年總輻射量為139.5千卡/平方厘米;年平均氣溫13.9℃,1月份平均最低氣溫-9.5℃,極端最低氣溫-28.0℃,7月份平均最高氣溫32.7℃,極端最高氣溫48.6℃,夏季沙面最高溫度超過80℃;年平均降水量16.4毫米,年蒸發量3000毫米,年平均濕度41.0%;≥10℃的年平均積溫為5454.5℃。無霜期平均為268.2天。地帶性土壤為原始灰棕色荒漠土;地下水8~10米;土壤pH值8.6-9.1。

發展歷程

1972年成立治沙站(吐魯番沙漠研究站前身),開始沙害防治課題研究。
1976年建立沙漠植物園,在中國西北廣大荒漠地區進行荒漠野生植物資源引種繁育,並開展生物學生態學特性研究課題。
1989年4月中國科學院召開了第三次植物園工作會議,恢復了中國科學院植物園工作委員會,並制定出院植物園的發展規劃,明確了院植物園應以科研為主,科研、建園、科普及開發全面發展的方針。吐魯番沙漠植物園作為其成員之一,開始獲得中國科學院專項經費支持和受院植物園工委會直接領導。

科學研究

研究方向
乾旱荒漠區植物種質資源多樣性及其遷地保護策略與實踐
乾旱區受損生態系統恢復與重建中的適宜物種選擇與結構配置理論
野生植物資源在荒漠綠洲生態系統修復與荒漠化治理中的功能評價
重點研究領域
乾旱荒漠植物保護生物學與遺傳資源可持續利用
荒漠珍稀瀕危特有植物保護生物學研究
區域植物多樣性進化及保育遺傳學原理與方法
乾旱區抗逆資源植物的遺傳分析和功能基因定位
極乾旱環境條件下人工綠洲生態系統結構功能和可持續性發展對策
荒漠植物繁殖生物學、生理學、生態學及其相關學科的基礎性研究
退耕還林草工程中的植被重建理論與實踐
中國乾旱區野生植物資源多樣性基礎資料庫建設

科技貢獻

一是創建優良固沙植物引種馴化與生物保育技術,建成中國國內最完整的優良固沙植物種質資源基地;
二是創建沙生喬灌草種大面積防風固沙造林技術體系,篩選出適於吐魯番地區、南疆地區極端乾旱、高溫、多風沙條件下繁殖生存的優良固沙植物;
三是開展新疆沙漠化防治措施研究,建立中國首個沙漠化防治樣板林;
四是開展重要植物抗逆機理研究及基因的深度發掘與利用。

主要園區

沙漠植物標本園


建於1976年,占地8公頃,是本園已建成的最大展區。引種栽培沙漠植物近400種,隸屬60科200屬。其中荒漠珍稀瀕危植物40種,多屬國家二、三類保護植物。具有特色的植物類群有檉柳屬(Tamarix spp.)、沙拐棗屬(Calligonum spp.)、沙冬青屬(Ammopiptanthus spp.)、白刺屬(Nitraria spp.)、甘草屬(Glycyrrhiza spp.)和梭梭屬(Haloxylon spp.),各屬種數已占中國荒漠地區分布總數的80%以上。不少種是我國荒漠特有種類和分布區的建群種。植物以科屬分類布局。按恩格勒系統排列的荒漠植物標本區與大面積人工沙漠植被有機地融為一體,部分原始風蝕流沙地貌與之相互襯映,突出了內陸乾旱荒漠區的景觀特點。已成為乾旱區進行植物學研究、科普和教學的活標本園。擬在現有基礎上,將植物增至400種,增加菊科(Asteraceae)和藜科(Chenopodiaceae)等有特色的中亞荒漠植物類群亞區。

檉柳專類園

建於1992年,占地2公頃。現已定植檉柳科植物17種,占我國分布種數的50%以上。全世界檉柳科(Tamaricaceae)植物3屬約110種。主要分布於舊大陸草原和荒漠地區。我國有3屬32種。檉柳科是一個古老科,在我國荒漠植被中地位顯著。三個屬的生態類型各異,其中檉柳屬的綜合利用價值較高。該科植物分布廣泛,具有豐富的生態多樣性,種間和種內從形態特徵、表型、花色、化學成分及遺傳物質上都有明顯的不同。我國多數種是產地分布區的建群種,且特有成份較多。檉柳園的建立可以為系統研究乾旱區植物區系的形成與演變、檉柳科植物的系統發育及其多樣性保護和永續利用提供條件。

民族草藥圃

新疆是維吾爾族漢族哈薩克族蒙古族等13個民族居住的少數民族地區,維吾爾醫、哈薩克醫和蒙古醫是我國傳統中醫藥中重要的組成部分。特別是維吾爾等兄弟民族,在發掘和套用藥用植物上有特殊的貢獻。為了發掘和持續利用新疆的藥用植物資源,發展新疆各少數民族套用藥用植物資源方面的民族植物學、民族藥學研究,評價少數民族的傳統植物文化對荒漠區的植物多樣性及可持續利用的影響。
1992年建立了占地0.5公頃的民族草藥圃。以收集新疆維吾爾族常用草藥為主,同時兼收新疆哈薩克、蒙古等其他少數民族的草藥種類,重點突出荒漠的種類。同時把新疆民族草藥的引種栽培措施的研究作為重要工作。現已收集植物50餘種。為今後開展民族植物學和生物多樣性保護研究創造了基本條件,也是沙漠植物園的特色景點之一。
本區植物多以一年生、二年生和多年生的草本植物為主體,少灌木和喬木,在2000-2004年內,將繼續增加藥用植物種類,按照生物生態學特性、不同生活型、不同功能與套用合理配置,突出荒漠特色與民族特色,最佳化民族草藥圃的結構與園貌。

荒漠野生觀賞植物園


新疆野生觀賞植物種類多,約有180餘種。區系成分複雜,其中薔薇科豆科藜科菊科忍冬科檉柳科鳶尾科百合科蓼科植物占據統治地位。乾旱區光照資源豐富,相對海拔高,野生觀賞植物花色鮮艷,體現了新疆觀賞植物的地方特色,構成了特有相對穩定的自然景觀。荒漠野生花卉植物是荒漠區的一大植物種質資源,開展荒漠野生花卉植物的引種培育研究對於豐富乾旱區現有園林花卉種類、野生花卉資源開發利用及植物多樣性研究有著重要意義。該區規劃面積1.0ha,引種荒漠花灌木50-100種。該區主要工作為配置荒漠觀賞植物和建設荒漠區園林景觀園貌。

溫帶主要荒漠植被類型生態區


荒漠是獨立的生態景觀,是人類在地球陸地活動中自然條件最為惡劣的地理環境之一,也是很重要的生物多樣性寶庫,具有很高的資源價值和開發利用價值。溫帶荒漠植被是由超旱生、中溫、葉退化或特化的落葉(或落枝)半灌木、灌木或小喬木所構成的稀疏植被。建成後的生態區包括灌木荒漠、小半喬木荒漠、半灌木荒漠、小半灌木荒漠和多汁木本鹽柴類荒漠五種主要荒漠植被類型,共10種典型荒漠植物群落。由於水是制約乾旱荒漠植物(群落)生長、發育的重要生態因子,故擬將該生態區建成具不同水分梯度的四個亞區。該生態區的建立有利於開展不同水分條件下,乾旱荒漠植物水分生理生態的研究;溫帶荒漠植物群落的生態過程及其水分平衡研究;溫帶荒漠植物群落的組成、結構、功能和演替研究;荒漠植物群落的物種豐富度、多樣性、穩定性研究。研究成果可為綠洲人工防護林體系的物種組成、合理配置提供理論依據,為綠洲外緣荒漠生態系統的恢復與保護提供理論依據。本區占地16公頃。

沙生植物苗圃

沙生植物苗圃是進行苗木繁育、生產、培育的場所,面積50畝。苗木品種以荒漠區的防風固沙植物為主,如錦雞兒紫穗槐紅柳等; 同時也培育具有很高觀賞價值的野生花灌木,如小檗忍冬薔薇等;總共有近40個品種,年產苗量在10萬左右。

荒漠區經濟果木種質資源收集圃

規劃面積為1.2公頃,已引種乾旱荒漠區經濟果木20餘種,計畫5年內再引種、收集乾旱荒漠區經濟果木25-30種,使總數達50餘種。該圃多為薔薇科植物,春季鮮花繁茂,給單調的荒漠景觀帶來無限生機。與相鄰的荒漠野生觀賞植物園連成有機的整體,既體現了新疆瓜果之鄉的特色,又美化了生活區的園景。乾旱荒漠區經濟果木種質資源收集圃的建立,可為乾旱荒漠地區珍稀瀕危野生果樹和現有栽培果樹品種的種質資源遺傳多樣性保護、利用和新品種培育提供物質基礎。同時,開展乾旱荒漠區經濟果木種質資源收集與保護研究,對於促進民族經濟、地區經濟和生態經濟的發展具有重要的意義。 荒漠植物引種試驗區

非開放區

服務於沙漠植物園種質資源遷地保存、鄉土野生植物引種栽培研究以及中亞荒漠地區沙生、礫生和鹽生等旱生植物的引種繁育。引種試驗的對象為優良固沙植物、沙漠地區中草藥植物、珍稀瀕危植物、各類資源植物(如藥用、飼用、觀賞、綠化、原料、薪炭植物、沙漠地區的經濟作物等)、重要栽培植物的野生類型及其近緣種和荒漠區植物區系中的建群種、特有種、單或寡科、屬的種類。該區的建立,可為荒漠植物的人工栽培繁育措施研究、植物種苗特性研究以及為各專類園提供苗木來源創造基礎條件。此區為1988年建立。面積約為0.8公頃。

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