第 三 编 植 物 资 源 的 开 发,
利 用 与 保 护
? 第一节 基础知识
第 一 章 概 述
? 一、植物资源与资源植物
? 植物资源:是对人类有用的植物的总称。
? 资源植物:是指某种或一类具有开发利用价值
的植物。经济植物是资源 植物中最常见的一类。
? 二,植物群落与植被
? (一 〕,植 物 群 落 的 概 念,
? 在自然界,植物很少单独生长,常多数聚集成群。群
居在一起的植物并非杂乱的堆积,而是在一定地段的自然
环境条件下,由一定的植物种类结合一起,成为一个有规
律的组合。每一个这样的组合单位叫做一个植物群落。
? 整个地球表面上全部植物群落的总和叫做植被,植物
群落是植被的基本单元。
? 群落中的植物与植物之间,植物与环境之间彼此依存,
相互制约,存在复杂的相互关系。这些相互关系的可见标
志,是群落中各种植物在空间上和时间上的配置状况,即
为群落结构。
? 植物群落特征的形成,是群落成员的相互适
应,群落对于内部与外部环境的适应,以及群落
历史发展的结果.一般的植物群落都具有一些较
稳定的特征,主要表现在下列各方面,
? (二)、植 物 群 落 的 特 征,
? A,在自然界中,任何一个植物群落总是由
一定数量的植物种类组成的。
? B,种类成分是形成群落的物质基础,是在长
期的自然选择过程中,适应当时当地的环境条件,
以一定的方式有规律的结合在一起。
? C,不同的群落,必然有不同的种类组成,这
是鉴别不同群落的基本点,也是群落历史的重要
反映。
? 1,种 类 组 成,
? D,在自然环境条件下,每个群落中植物种类
的多少以及每个种类个体数量的多少,与植物群落
结构的复杂程度和生态条件的优劣有密切关系。
? 例如,云南热带雨林的植物种类,在 2 500平方
米的范围内,仅高等植物就有 130种之多,而在东
北的针叶林内仅有 30— 40种。
? E,根据群落成员在群落中个体数量的多少和
群落学作用的大小,一般可划分为优势种、亚优
势种和附属种,
? 优势种 -----是指在群落中个体数量多、盖度大、生活力
强、决定着群落结构和群落环境主要特征,从而也决定着
群落组成的那些植物种。
? 亚优势种 ------是指在个体数量,投影盖度等特征方面
次于优势种,
? 附属种 --------是指那些在群落中时常出现,但对群落
环境影响较小的种,
? 群落中的优势种可能是一个种,也可能是两个或两个
以上的种.凡是由一个优势种组成的群落,称为 ――― 单
优势种群落;由两个以上的优势种所组成的群落称为多优
势种群落
? 样方(地)法 ――― 是研究群落结构和分析
种类成分的基本方法。
? 所谓样方(地) ――― 是指能够反映植物群
落基本特征的一定地段。
? F、方法,
? 乔木层,50 * 50= 2500平方米
? 50 * 40= 2000平方米
? 10 * 20= 200平方米
? 10 * 10= 100平方米
? 灌木层,10 * 10= 100平方米
? 5 * 10= 50平方米
? 草本层,2 * 2= 4平方米
? 1 * 1= 1平方米
? 样 方 的 规 格,
? 群落中植物按高度(或深度)的垂直配置,
就形成了群落的层次,即为群落的成层 现象。
? 所以成层现象是植物群落与环境条件间相互
关系的一种特殊形式。植物群落所在地的环境条
件越优越,群落的层次就愈多,层次结构也愈复
杂;反之,则层次愈少,层次结构也就简单。
? 2,成 层 现 象,
? 就陆生植物而言,包括地上部分分层和地下部
分分层。决定前者的环境因素,主要是光照、温
度和湿度等条件;而决定后者的主要因素,是土
壤的物理和化学性质,特别是水分和养分。
? 森林群落一般分为乔木层、灌木层、草本层
和地被层等四个基本结构层次,在各层中又可按
同化器官在空中排列的高度划分亚层。
? 群落中的攀援植物、附生植物、寄生植物无
固定层次,特称为层间植物。
? 由于复层群落能较充分地利用空间条件,
人们在生产实践中也创造出类似的群落。如果
园、苗圃中种植牧草和绿肥。我国南方建立的
橡 胶、茶复层林、效益显著,受到国内外重
视。
? 植物群落的外貌,随季节而不同。群落在不
同季节的外貌,称为季相。有的植物群落在一个
生长季节中可以更换许多次季相,这种现象称为
季相变化。
? 3,季相变化
? (三)、植物群落与环境的相互关系,
? 植物群落是环境和植物群体的矛盾统一体,对于植
物群落生存所直接需要的群落周围的环境因素叫群落环
境,而在群落内部植物种内或种间个体间的环境,叫植
物环境。
? 群落环境是包括围绕植物群落的一切无机界因素(如
光、温、水、大气、土壤基质和当地的一般气候)。
? 而植物环境是指处于植物群落内部的,而且受到植物
的代谢作用、物质积累和分解过程所改变着的一切无机
界和有机界因素。
? 1,一定的环境下常出现一定的植物群落。因此常把植
物群落作为自然地理、土壤及气候区划的重要根据之一。
? 2,植物群落对环境产生显著的作用.例如,森林可以
减少地表径流,使之转为地下径流,从而防止水土流失,
起到蓄存降水,调节河水,防止江河暴涨暴落.此外,森
林能防止沼泽化以及由沼泽化所引起的土壤盐渍化。在阻
拦气流,降低风速和改变风向,固定流沙,净化大气污染
等方面,森林的作用也很明显。草本群落在拦阻雨雪、改
良土壤结构、增进土壤肥力等方面更具有特殊的作用。
? 3,植物群落之间互为环境条件,相互影响显著.例如:
防护林带能减少冷热空气的对流和输送,调节了气候,使
临近农田增产。
? 植物群落与外界环境密切联系,相互制约,表现在,
? 群落成员之间的关系也是复杂的,
? 有直接关系,例如寄生植物对寄主的影响;藤本植物、附生
植物对被攀附周围的影响;某些群落成员的分泌物对其他群
落成员产生化学互感作用等。
? 也有间接关系,例如在森林里,上层植物削弱着下层植物的
光照.不少植物的分泌物能抑制病菌,从而对于伴生在一起
的植物产生间接的影响。
? 还有群落成员与群落内部环境条件之间的关系.例如,某些
病菌、害虫对于群落成员的为害。根瘤菌以及某些可以形成
菌根的土壤真菌对群落成员的有利影响等。
? 植物群落的上述内部关系,外部关系都不是
孤立的,而是交织在一起,相互制约着的,外部
环境的变化必然导致内部关系的变化。
? (四)、我 国 的 植 被 区 域,
? 我国位于亚洲大陆的东南,东部和南部。面临太平洋,
西北伸入亚洲大陆的内部,南端到了热带区域(约为北纬
4度),北部则是亚寒带(到北纬 53度 32分),地跨热、
亚热、暖温、寒温诸气候带.温度由南而北依次降低,大
陆地势则由东向西渐增。
? 我国雨量的主要来源是夏季风,因此雨量和湿度自东
南向西北递减。这样,我国植被的分布,不是横的沿纬度
而变化,而是东北 —— 西南斜行。
? 我国划分出 8个植被区域:简要介绍于后。
? 位于大兴安岭北部山地,是我国最北的一个植
被区城.本区山体不高,一般海拔 700— 且 1100米。
气候条件比较一致,植被类型比较单纯。本区为我
国最冷的地区,气候寒冷,冬季长达 9个月,年平
均温度 0℃ 以下,一年中植物生长期仅 90— 110天。
年降雨量平均为 360— 500毫米。本区域植被以兴安
落叶松所组成的落叶针叶林为主。群落结构简单清
晰,常常是一种乔木组成大片森林.这是我国主要
林区之一,森林面积估计在二千万公顷以上。
? ( Ⅰ ) 寒 温 带 针 叶 林 区 域,
? 本区域包括松辽平原以北,松嫩平原以东的广阔山地,
南端以丹东为界,北部延至黑河以南的小兴安岭山地,全
区成一新月形。本区山脉海拔大多不超过 1300米。无霜
期 125— 150天,1月份均温多在一 10℃ 以下,7月份均温多
在 20℃ 以上.年降雨量 600一 800毫米。
? 本区域的典型植被是以红松为主的针阔叶混交林。种
类组成随南北的自然环境而有所变化。林下草本植物中的
人参。北细辛等为本地的特有种。在此区低洼积水的沼泽
土上生长着以苔藓为主的沼泽植被,其中乌拉草是当地著
名的纤维植物。
? ( Ⅱ ) 温 带 针 叶 阔 叶 混 交 林 区 域,
? ( Ⅲ ) 暖 温 带 落 叶 阔 叶 林 区,
? 本区域北与温带针阔叶混交林区域相接,南
以秦岭、伏牛山和淮河为界,西自天水向西南经
礼县到武都与青藏高原相分,东为辽东、胶东半
岛,大致呈东宽、西窄的三角形。
? 全区域西高东低,明显地可分为山地、平原
和丘陵。
? 本区域气候特点是夏热多雨,冬季严寒而晴
燥,年平均气温一般为 8一 14℃,年降雨量平均
为 500— 10 000毫米,植物生长期 230— 260天。
? 本区域的代表性植被类型为落叶阔叶林,这
是温带地区的主要森林群落。
? 乔木树种主要是壳斗科的各种落叶栎类。本区
域的自然植被中,目前面积最大而且分布最广的
是森林遭受破坏后的灌草丛,这是一种常见的次
生植被,灌木以荆条和酸枣为主。
? 本区域是我国重要的温带水果产区,栽培苹
果、梨、桃、杏、葡萄、樱桃、枣、柿等品质优
良的落叶果树,以及核桃、板栗等木本油粮植物。
? 本区域范围广阔,约占全国总面积的四分之一左右.北
界在淮河、秦岭一线,南界大致在北回归线附近的南岭山
系,东界为东南海岸和台湾省以及沿海诸岛,西界基本上
是沿西藏高原的东坡向南延至云南的西疆。本区东部和中
部的大部分地区受太平洋季风的影响,西南部的部分地区
受印度洋季风的影响,加以纬度偏南,气候温暖湿润,年
平均温度在 15度以上,一般不超过 20度。年降雨量 800— 2
000毫米。无霜期约 250— 350天。
? ( Ⅳ )亚热带常绿阔叶林区域,
? 本区常绿阔叶林的树种以壳斗科、樟科、木兰科、茶
科、金缕梅科为主。北部常有落叶树种与常绿阔叶树混交,
而偏南地区的常绿阔叶林又往往带有一些热带林的特征。
? 常绿阔叶林被成片砍伐后,常为针叶林所代替,东部
广泛分布马尾松,西部云南高原为云南松。在长江中下游
地区有杉木林和毛竹林,结构均较简单。西南的亚高山针
叶林已属寒温带的植被类型,这些林下或次生针阔叶混交
林下,常常有多种矮小竹类,成片生长。我国特产的熊猫
专以嫩竹为食,其分布与活动场所与这类针叶林下的箭竹
的分布有着紧密相关。
? 本区是我国植物资源最丰富的地区,不论野
生有用植物或栽培植物的种类都占全国重要地位。
本区的杉木、毛竹、茶叶、油桐、生漆、蚕桑、
麻类等均系我国重要的植物资源。此外,本区还
有一些地质史上残留下来的珍贵落叶树种,如银
杏、水杉、银杉、金钱松、珙桐等。
? 这是我国最南部的一个植被区域,包括台湾、广东、
广西、云南等省 (区)的南部。全年平均气温在 20—
22℃,南部偏高,全年基本无霜。年降雨量大都超过 1500
毫米。
? 本区不仅气候温暖湿润,有利于多种植物生长,而且
由于在较近的地质年代没有受到大陆冰川的袭击,保留了
较多的古老的热带植物种类。
? ( Ⅴ ) 热 带 季 雨 林,雨 林 区 域,
? 由于受季风气候及地形、土壤的影响,本区典型的植被可
分三大类,
? 一类是热带常绿雨林,在本区偏南地区局部湿度较高的闭
塞的山谷及河流两岸还有少量的、分散的原始森林分布。
? 一类是落叶、常绿混交的雨林,分布在云南南部河谷上部
和海南岛、雷州半岛、台湾等地,群落所在地地形较开敞,
主要受海洋季风的直接影响。
? 另一类是沿海岸海湾的淤泥滩上生长的红树林,主要由红
树科的植物所组成。本区不仅植物丰富,而且植被生产量
很高,有多种热带经济作物和热带果木,如三叶橡胶、咖
啡、可可、胡椒、油棕、香蕉、菠萝、芒果、龙眼、荔枝、
椰子等。
? 我国温带草原区域是欧亚草原区域的重要组
成部分,包括松辽平原、内蒙古高原、黄土高原
以及新疆北部的阿尔泰山区,面积十分辽阔。气
候属大陆性的温带气候类型,比较干燥。年降水
量从东到西,从 450毫米逐渐降至 150毫米。温度
的年变幅和日变幅大.无霜期 100— 170天。
? ( Ⅵ ) 温 带 草 原 区 域,
? 本区代表性植被主要为密丛禾本科植物组成
的温带草原。除了禾本科植物外,豆科、莎草科、
菊科、藜科、百合科也占重要地位。温带草原区
域与温带森林区域之间,由于气候相对比较湿润,
分布着森林草原或草甸草原,而以后者为主。我
国草原面积很大,自东北向西绵延三干多公里,
约占全国土地面积的五分之一以上,是我国重要
的畜牧业基地。
? 本区包括新疆的准噶尔盆地与塔里木盆地,
青海省的柴达木盆地,甘肃与宁夏北部的阿拉善
高原以及内蒙鄂尔多斯台地的西端,占我国面积
的五分之一强。本区是欧亚大陆的中心部分,距
海洋 2 000— 3 000公里以上,有高原、大山阻隔,
海洋潮湿气流很难达到,是世界上著名的干燥区
之一。气候表现为强烈的大陆性,年温差和日温
差大,绝对最高温度可达 47℃ (吐鲁番),绝对
最低温度一 35℃ 。年降水量在 200毫米以下。
? ( Ⅶ ) 温 带 荒 漠 区 域,
? 荒漠植被以藜科植物为常见,其中尚有蒿
类、枝柳、沙拐枣等。这些植物一般都是小型半
灌木,具有适应干旱的形态特征。此外,荒漠中
还有一些生活周期短的短命植物。
? ( Ⅷ ) 青 藏 高 原 高 寒 植 被 区 域,
? 位于我国西南部,平均海拔在 4 000米以上,是世界上
最高的高原,包括西藏绝大部分,青海南半部、四川西部
及云南、甘肃和新疆各一部分。
? 气候特征表现为:气温低、年温差小,日温差大;干湿
季和冷暖季变化分明。冷暖转换急速.此外,太阳辐射强,
日照充足,风大,雷暴和冰雹多。
? 高原的中部和南部,一般海拔 3 000— 5 000米,大部分
地区年平均温度 0- 5℃ ;年降水量 300— 500毫米。在高原
的西北部,海拔 5 000一 7 000米,气候极端寒冷,年均温度
0℃ 以下,夏季天气变化无常,日温差很大;空气稀薄干燥,
年降水量低于 100毫米。
? 巳知青藏高原的植物种类,并非过去所想象
的那样贫乏。特别是东部和东南部,是我国植物
区系较为丰富的地区之一。本区域是我国潜力较
大的高原畜牧业地区,高原上有许多蒿草、苔藓
以及各种禾本科草类,都是优良的天然牧草。
? 任何植物群落都是与它们所存在的环境条件有着密切
联系,地球表面各地环境条件的差异,是导致植被具有各
式各样的类型及其分布特点的最重要原因。
? 决定植被成带分布的是气候条件,主要是热量和水分,
以及二者的配合状况。
? 地球上的气候条件按三个方向改变着,植物也沿着这
三个方向交替分布.这三个方向就是纬度、经度与高度,
前二者构成植被分布的水平地带性,后者构成垂直地带性。
? (五)、植 被 分 布 的 规 律,
? 植被分布的水平地带性,包括由南至北因热量变化而
形成的纬度地带性,和由海洋至大陆中心因水分变化而形
成的经度地带性。
? 太阳辐射是地球表面热量的主要来源。随着地理纬度高
低的不同,地球表面接受的太阳辐射不一样。
? 从南到北就形成了各种热量带,每一个带向东西两方延
伸,又由南向北依次更替。与此相应,各种植被类型也成
带状从南向北依次更替:热带雨林--亚热带常绿阔叶林
--温带落叶阔叶林--寒温带针叶林--极地草原,即
形成了植被分布的纬度地带性。
? ( 1) 植 被 分 布 的 水 平 地 带 性,
? 沿经度由海洋向内陆,降水量相差悬殊.一
般是从沿海到内陆渐次减少。因此,在同一个热
量带内,沿海地区空气湿润,降水量大,分布着
森林植被;距离海洋较远的地区,大气降水量减
少,干旱季节长,分布着草原植被;到了大陆中
心,大气降水量最少,地面蒸发量大于降水量,
气候极为干旱。则分布着干旱荒漠植被。植被因
水分状况而由东到西(按经度方向)成带状依次
更替,即为植被的经度地带性。
? 我国植被分布的地带性规律是:从东到西有
水分条件从湿润到干旱的变化,植被类型依次出
现湿润森体、半干旱草原、干旱荒漠,反映了经
度地带性。
? 在湿润森林区域内,从我国最南端的南沙群
岛到最北的黑龙江,跨越着 50多个纬度,南北热
量悬殊,从南到北依次分布着热带雨林区、亚热
带常绿阔叶林区、温带落叶阔叶林区和寒温带针
叶林区,表现了明显的纬度地带性。
? 自然地带之间的热量和水分条件的变化不是
截然的,而是逐渐的,因而从赤道到极地温度依
次降低,从海洋到内陆雨量依次减少。由于这样,
地带性植被也随着逐渐改变着,导致在两个植被
地带之间,形成了过渡性的植被类型。
? ( 2) 植 被 分 布 的 垂 直 地 带 性,
? 从平地到高山山顶,气候条件差异很大,通常
海拔每升高 100米,气温大约要下降 0,5— 0,6度;
湿度也随着海拔升高而增大;风力、光照和其它气
候因子及其配合方式,都会有很大变化。当然,山
的高度不同,山体所处的地理纬度和海陆位置不同,
以及坡向和坡度不同等,所引起的气候垂直变化也
并不一样。总之,气候条件的垂直变化,也导致了
植被垂直分布上的变化。在不同的山系上,各自形
成了不同特点的植被垂直带谱。
? 随着海拔的升高,群落的结构愈来愈简单,种类减少,
群落高度降低 。
? 森林群落的乔木分布上限,称为树线 。
? 树线以上,植物分布的最上限,往往和雪线的高度相
一致 。
? 由山的下部向上,可以分为森林带、灌丛带、草地带,
在很高的山上还有冻原带,再向上就是终年积雪的冰雪带 。
? 植物群落在垂直方向上的成带分布,和地球
上的水平分布顺序有其相应性。假如这个高山是
在潮湿的热带或亚热带,那么海面以上的森林可
分为雨林带、常绿阔叶林带、落叶阔叶林带和针
叶林带。假定这个高山是在温带南部,那就只有
常绿阔叶林带、落叶阔叶林带和针叶林带,而没
有雨林带了。如果这个高山是在温带的北部,便
没有雨林带和常绿阔叶林带了。
? Ⅰ, 食用植物资源
? Ⅱ, 药用植物资源
? Ⅲ, 工业用植物资源
? Ⅳ, 保护和改造环境植物资源
? Ⅴ, 植物种质资源
? 三、植 物 资 源 的 分 类,
第二节,植物资源的相关概念
? 一.历史,
? 1,过去:人类的起源、进化。
? 2,现在:人的工作、生活。
? 3,将来:人的发展。
二、组 织 与 政 策
? 1,国际自然和自然资源保护同盟
( IUCN),1948年成立,至今约有 100多
个国家的 450个政府、非政府会员。这是一
个公认的权威性国际组织,其宗旨是在世界
范围内促进生物资源的保护和持续利用。
? (一) 世 界 性,
? IUCN受联合国环境规划署的委托起草的, 濒
危的野生动植物国际贸易公约, 于 1973年在华盛
顿通过。有 80多个国家签署的该公约以期通过国
际贸易上采取保护性的限制措施来保护濒危的地
动植物。
? 1980年 IUCN发表了具有广泛影响和深远意
义的, 世界自然资源保护大纲,,提出保护基本
的生态过程和生命维持系统,保证生态系统和生
物物种的持续利用,保存遗传的多样性。
? 2,1971年联合国教科文组织制定了“人与生
物圈”计划。该计划主要目的是研究生物圈资源
的合理利用与保护。
? 3,1972年 6月联合国人类环境会议在斯德哥
尔摩召开,有 113 个国家参加,会上庄严通过了
,人类环境宣言, 。
? 4,自 1970年以来一年一度的“地球日”(四
月二十二日)活动是全世界人民保护环境、保护
地球的一次重要活动。
? 5,1991年“地球日”活动的主题是:资源与
人类生存。这次活动再一次向全世界敲响警钟:
要切实保护好资源。
? 国际社会为保护包括植物资源在内的自然资
源所作的努力是积极的、巨大的,并且是富有成
效的。其成就之一是世界各国已建立起了各种类
型的自然保护区,仅美国就有 700多个自然保护区
(包括国家公园),面积) 9360多万公顷,占国
土总面积的 10%。另一个更为可喜的成就是自然
资源保护与合理利用的既念逐步为大众所接受,
自然资源保护的好坏,自然保护区的多少,已成
为衡量一个国家或一个地区社会文明程度的重要
标志。
? (二)中 国,
1,我国宪法第九条明确规定:, 国家保护
自然资源的合理利用,保护珍贵的动物和植
物, 。
2,1956年 9月全国人大第一届第三次会议
提案第 92号是, 请政府在全国各省、区划定森
林禁伐区,保存自然植物被以供科学研究的需
要案, 。
3,,中华人民共和国环境保护法, ( 1977)。
4,,中华人民共和国森林法, ( 1979)。
5,,中华人民共和国水土保持法, ( 1991)。
6,1987年,,中华自然保护纲要, 出版,这是
我国在保护自然资源和自然环境方面 的纲领性文件。
? 1,综合利用
? 三.合 理 利 用 的 原 则
? 2,深加工
在植物资源开发利用中,随着资源 —— 初级产品 —— 初
加工产品 —— 精加工产品的转化,产品价格成倍甚至几十
倍地增加,而且同样的经济收人所消耗的资源量大幅度下
降,有利于减轻资源所承受的压力。提高产品加工深度,
改变工业初级、原料化、档次低的状况,是植物资源开发
利用的必由之路。
? 3,永续利用
? 必须做到,
? ①根据资源的贮量、生长年限有计划地利用。
? ②轮采轮挖,给植物以休养生息的机 会;
? ③挖大留小,维持一定的种群大小。
? ④尽量避免采挖根部,取皮的植物如杜仲、厚朴等,要
逐年在不同部位剥取;
? ⑤收购部门不 仅要注意容易混淆种类的区别鉴定,还
要让群众懂得原植物的特征,避免错采;
? 掌握商品标 准。掌握采收器官部位、季节,不要采收
不合标准的植物。樟属植物是重要的芳香油资源,不少
具较高经济价值。过去利用部位是其茎,造成大量砍伐,
资源减少。近年来利用部位改为叶,实现了永续利用。
? 4,充分发挥植物资源的生态效益,避免发展污染严
重的企业。
一些山区大力发展木本药材 或果药两用树种。同种
植草本药材相比,种植术本药材无须翻土,适种于各种坡
度,保持水土能力强,还为鸟兽提供了栖息之地,既获得
了直接经济利益,又使环境条件得到了改善。沙棘不仅果
具有很高经济价值,而且其枝叶茂盛,根系发达,在保持
水土方面作用显著。沙棘根系具固氮作用,能改良土壤。
所以沙棘已成为“三北”干旱半干旱地区深受人们欢迎的
资源植物,得到广泛保护与种植。在另一方面,对于经济
基础较差的地区,不宜发展污染工业。
? 5,发挥野生植物的优势,发展绿色食品。
工业污染及化肥、杀虫剂的广泛使用,使得农产品含不
少污染物。人们对一日三餐感到忧虑。近十年来整个世界特
别是发达国家掀起了绿色浪潮,追求安全的纯天然的保健食
品、饮料,即绿色食品及天然药物。野生植物尤其是边远山
区的野生植物对人类健康是安全无害的。野生果树在其生长
过程中未施用化肥、农药,其果实几乎完全不含污染物,而
且果实为小浆果、小核果,营养价值高,维生素等营养物质
的含量比人工栽培的大型水果高出几倍乃至几十倍
? 6,变野生为家植,建立商品基地。
野生植物往往分布零星,产量低,将其就地种
植,实行集约化生产,植物既易成活,又能保持原
有效成分不变,投资少,见效快。
? 7,不断发掘新的资源植物种类和新的用途。
? 产品更新换代快是当今市场激烈竞争的特点
之一。在开发新产品的角逐中,谁能率先推出新
产品,谁就能迅速占领市场。人无我有,人有我
转,是植物资源开发利用中的一条成功经验。
? 8,市场研究
? 畅通的产销渠道是植物资源开发的关键。只有
资源与市场密切结合,资源优势才能转化为经济优
势。在封闭地区人们过着自给自足的生活,市场并
未形成。在生产大低下的小生产阶段,商品经济的
线路是资源 —— 技术 —— 市场之间的依次传递。人
们从资源出发,寻找开发利用的技术,使之进人市
场形成商品。而现代的商品经济路线则相反,为商
品一技术 —— 资源的相向运动。
四、生物多样性及其保护
? 生物多样性一词的英文为 biological diversity,Diversity
意为互异的( diverse)、有差异的( different)、不相同
( unlike)的状态。生命的每一级实体 —— 基因、细胞、
组织、器官、物种、群落乃至生态系统都不止一类,即都
存在着多样性。因此生物多样性是所有生物系统的基本特
征。
? 生物多样性是地球上所有生命形式的总和,包括了所
有植物、动物和微生物物种,它们拥有的基因,以及所有
的生态系统和它们形成的生态过程。
? 1、生物多样性与生物资源
? 一般认为生物多样性包括遗传多样性,物种
多样性和生态系统多样性三个层次。
? 遗传多样性是指种内基因的变化,包括种内
显著不同的种群间和同一种群(也叫群体,是同
种生物在特定环境空间内和特定时间内的所有个
体的集合。)内的遗传变异,其测度主要包括染
色体多样性、蛋白质多样性和 DNA多样性三个方
面。
? 种内的多样性是物种能上能下各水平的多样性
的最重要来源。遗传变异、生活史特点、种群动
态及其遗传结构等决定或影响着物种与其他物种
及其环境相互作用的方式。而且,种内的多样性
是一个物种对人为干扰进行成功的反应的决定因
素,决定物种变化的潜势。
? 物种多样性即物种水平的生物多样性,是指地
球上生物有机体的复杂多样性。物种多样性的现
状(包括受威胁现状),物种多样性的形成,演
化及维持机制是物种多样性研究的主要内容。
? 生态多样性是指生物圈内,生境、生物群落和生态过
程的多样性,以及生态系统内生境差异、生态过程变化的
惊人的多样性。此处的生境是指无机环境,如地貌、气候、
土壤、水文等。
? 生境的多样性是生物群落多样性甚至是整个生物多样
性形成的基本条件。
? 生物群落的多样性是指群落的组成、结构和动态(包
括演替和波动)方面的多样性。生态过程是指生态系统的
组成、结构与功能在时间上的变化。
? (一), 生物多样性公约, 简介,
, 生物多样性公约, 是在联合国环境署主持下谈判
制定的,于 1992年 5月 22日在内罗毕讨论通过,继而有 150
多个国家在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大
会”上签署了这份文件。我国鉴署了该公约,并于 1993年
初批准了, 公约, 。
? 2,生物多样性保护和持续利用
?, 公约, 由序言,42项条款以及两个附件构成,
大体可分为四个方面的内容。
? (一)一般性规定,其中包括序言、目标、用语、原则、
管辖范围、合作等;
? (二)保护和可持续利用;
? (三)技术转让与财务问题;(四)有关, 公约, 机构
的规定和最后条款。
?, 生物多样性公约, 的主要特点表现在如下四
个方面,
? (一), 公约, 确定了生物资源的归属。各国对它自
己的生物资源拥有主权权利。
? (二), 公约, 确定了各国有权利用其生物资源,同
时也应承担相关的义务,各国有责任确保在其管辖或控
制范围内的活动,不致对其他国家的环境或国家管辖范
围以外地区的环境造成损害。
? (三), 公约, 规定向发展中国家转让有关生物多样
性保护和接续利用的技术。
? (四), 公约, 的资金机制是由发达国家提供资金,
以便发展中国家能覆行, 公约, 的规定。
?, 生物多样性公约, 是生物多样性保护与持续
利用过程中具有划时代意义的文件。这是因为它
是第一份有关生物多样性各个方面的国际性公约;
遗传多样性第一次被包括在国际公约中;生物多
样性保护第一次受到全人类的共同关注。
? 1,生态系统多样性的保护,主要途径是建立自然保
护区。
? 从南到北,我国一些典型的森林生态系统,如天然热
带森林,红树林,亚热带常绿阔叶林,珍贵的竹林,亚热
带山地森林,温带落叶、阔叶林,针阔混交林,天然红松
林,寒温带针叶林,水源涵养林,由于建立了自然保护区
才得以保存。
? (二)、生物多样性三个层次上的保护
? 目前自然保护区通常设立在自然植被受人为
干扰较少的区域。然而,当今地球上生态系统的
破坏和退化十分严重,退化和被破坏生态系统的
恢复是生态系统保护的另一项巨大工程,涉及到
社会经济与自然科学的复杂问题,这需要决策者
与科学家们的共同努力。世界上许多国家正在积
极开展这方面的研究,以加速受害生态系统的恢
复进程。
? 2,物种多样性保护的最基本工作是物种多
样性编目,尤其是物种多样性受威胁的调查、鉴
别、编目和评价。珍稀濒危植物的保护生物学研
究,包括种群生态、生殖生物学和种群遗传结构
的研究,是物种多样性研究的重点。物种多样性
保护的具体形式有就地保护和迁地保护,其中以
就地保护最佳。
? 3,遗传多样性保护的途径有三个,就地保
护、迁地保护和建立种质基因库。
? 在自然保护区中对物种就地保护,使该种的
野生基因库得以保存。但是,在许多种的分布范
围内,无法对该种所有地理或生态群体均实施就
地保护。所以,采用多基因采集法,获得尽可能
多的遗传多样性,将采集的种子或活体种植在植
物园内,进行迁地保护。
? 建立现代化管理和严格质量控制的种质基因
库,保存植物的种子、孢子、花粉和组织,并建
立各物种的遗传信息数据库,这是当前最引人注
目的种质保存措施。随着分子生物学的迅速发展,
在基因水平保存遗传多样性已成为可能。这一途
径称为生物基因文库( gene library)保存。人们
可以在低温条件下,在试管内保存有特殊意义的
各种 DNA。采用基因文库保存 DNA比保存活生
物、活组织更容易,在国际上很受重视。
? 生物多样性三个层次的保护是相互关联、密
不可分的。生态系统的保护在一定程度上有赖于
其关键种的保护。榕树( Ficus)是滇南热带雨林
生态系统中的一类关键植物,如果失去了这些植
物种,热带雨林的特征就大大减弱,生态平衡就
会受到严重影响,因此在滇南热带雨林生态系统
的保护中,要特别注意对榕树的保护。
? 物种多样性保护的各种途径中,就地保护最
为有效。就地保护通常是保护物种所处的生态系
统,让其在自然生态系统中生存、繁衍、恢复、
进化。物种的受威胁和绝灭是以其遗传多样性的
消失而产生的。设计每一物种的保护方案时,都
要重视对其分布范围内不同遗传类型的保护。遗
传多样性的保护通常是物种保护的组成部分。遗
传多样性的保护还有赖于生态多样性的保护,因
为不同的遗传类型存在于不同的生态系统之中。
? 在生物多样性的三个层次中,国际上对物种
多样性的保护与研究开展得较多,较深人,其次
是生态系统多样性,而遗传多样性开展得较少。
随着分子生物学的发展,遗传多样性的研究正在
迅速加强。物种多样性是生物多样性研究的基础,
生态多样性是生物多样性研究的重点。
? ( 3),生物多样性保护的经济措施,
? 致使生物多样性不断丧失的根源在于当今不完善的经
济体系。为了制止生物多样性的丧失与退化,使之持续合
理地利用,就必须运用生态经济规律对这些不完善的经济
体系进行修正。
? 产权
? 价格
? 国民经济核算体系
? ( 4),植物资源合理利用与保护的战略基地
? 植物园、种质基因库、尤其是自然保护区在
植物资源的开发利用与保护中具有重大作用,并
随着科学技术的进步和社会经济的发展以及植物
资源短缺的危机进一步加深,其作用会日益突出。
? A,植物园,
? 我国已有 110多个植物园(包括树木园和药草
园),如庐山植物园、海南热带经济植物园、四
川西部的杜鹃园和南岳树木园等。植物园已成为
植物迁地保护和引种驯化的重要基地。
? 植物园担负的主要任务之一是拯救珍稀濒危
植物。 1975年和 1987年先后两次在英国邱 ·植物
园召开“植物园与受威胁植物保护”的国际会议。
类似的还有“植物园与世界自然保护战略”国际
会议,于 1985年和 1989年分别在西班牙的加那利
岛和法国的留尼汪召开。此外世界野生生物基金
会( WWF)同国际自然和自然资源保护同盟
( IUCN)的植物园保护秘书处还出版了, 植物园
保护战略, 一书,旨在指导植物园对植物物种保
护的工作。
? 在珍稀濒危植物保护方面,我国植物园做了
大量工作。 80年代以来,我国植物园参加了, 中
国植物红皮书, 的编写,对各地方的稀有、濒危
植物进行了调查、编目和评价,探讨了一些种类
濒危的原因。在野生植物多样性的迁地保护方面,
仅科学院所属的植物园已引种栽培的植物就达
23000种(次),属于我国区系成分的约 13000种,
占全国的 45— 50%,其中属于我国第一批重点保
护植物有 200多种,超过我国第一批重点保护植物
总数的一半。”
? 由江西省环保局、九江市林科所于 1986年共同组建的
“九江珍稀濒危植物种质资源库”(相当于树木园)建成
了六个具备一定规模的种植园:木兰、樟楠、松柏、山茶、
藤本和珍稀树种搜集园,荟萃了长江流域和中亚热带的珍
稀濒危植物共 31科,63属,141种,其中国家重点保护植
物 29种。
? 植物园在植物资源开发利用方面所做的工作是资源植
物的引种驯化、选育和推广。
? 西双版纳热带植物园在引种经济植物、速生植物及抗
癌药用植物方面做了大量卓有成效的工作。
? 甘肃省民勤沙生植物园引种沙生抗旱植物,为发
展荒漠地区农、林、牧、副各业提供优良树苗草
种,成为改造利用沙漠的科研基地。
? 各植物园在野生植物开发利用中进行专科专属的
专项引种,形成各植物园的特色与优势。华南植
物所收集了兰科 40余种,占国产总数的 60%,还
开辟了种有 60多种竹子的竹园和生长着 120多种藻
类植物的藻类植物园。
? 我国植物园事业正在不断发展,一些工作有待
改进,还有些工作有待开展。这些工作包括如下
各项。
? 1,首先应继续深人开展所在地区植物区系
和植被的调查研究,确定生物多样性保护的重点
地区、重点种群,确定各植物受威胁状态和须急
切保护的程度,制定濒危植物名录,为迁地保存
提供依据。
? 2,应让一些已经灭绝的或重要的濒临灭绝的
种类重返大自然,在原产地重新种植,恢复其天
然分布,并促进其继续繁衍下去。
? 3,开展试验,研究珍稀植物和尚待开发利用
物种的生态学、遗传学及引种栽培繁殖方法,大
量育种向外推广种植。对经济价值较大的种类应
建立生产栽培基地,建立集约栽培和永续利用的
人工植物群落,发挥其经济效益。
? 4,植物园是植物世界的橱窗,对人们进行
保护自然资源,保护珍稀植物的教育是植物园的
职责。一般来说,珍稀植物不如珍稀动物那么容
易吸引以众的注意力。虽然银杉被为植物界的
“大熊猫”,但其在大众中的知名度和所得到的
社会关注与帮助远不及大熊猫。所以植物园应组
织一些活动,出版刊物和书籍,让大众了解植物
资源、珍稀濒危植物的价值及所面临的种种问题,
唤起人们对资源合理利用与保护的重视。
? B,植物种质基因库,
? 狭义的植物种质基因库是指用于以保存植物
遗传为目的,保存植物种子和各种繁殖体的现代
化设施。育种工作者在培育优良新品种的过程中,
对种质资源的需求越来越迫切。然而植被大规模
的破坏导致可作为育种材料的野生植物大量消失。
同时农业对限定品种的依存性导致在世界范围内
大规模推广特定品种,促使各地区地方品种逐渐
消失,作物遗传单一化,造成了病害泛滥。作为
拯救宝贵的种质资源的有力措施,种质基因库应
运而生。
? 1958年,美国建起了世界上最早的国际性种质
基因库 —— NSSL(国家种子贮藏实验室)。
? 六七十年代,日本和欧洲一些国家也相继建起
种质基因库。在国际植物遗传资源委员会的推动和
发达国家的帮助下,发展中国家的种质基因库建设
发展较快。如泰国在日本的援助下建立起了贮藏能
力较大的加色杀脱大学种质基因库。
? 基于全世界对粮食危机和经济发展的关注,
现有的种质基因库大多以粮食作物和经济作物的
遗传资源收集保存为主要任务。地方品种在种质
基因库中所占份额最大。其次是野生祖先种和近
缘种。
? 由于生物技术(如细胞融合)的发展,基因
供体植物的范围正在扩大,于是与栽培作物相当
远缘的野生植物也被吸收进人种质基因库保存名
单。
? 随着野生植物种迅速消失,人们对生物多样
性有了更深刻的理解和更大关注,种质基因库也
开始承担起保护物种多样性、保护所有珍稀濒危
植物物种的重任。今后种质基因库将会把收集保
存的重点从用于作物育种的遗传资源转移到受威
胁的野生植物上来。
? 种质基因库出现之前,作物种子保存都采用定期种植
的方法。
? 随着对种子长期保存的研究不断深人,尤其是低温生
物学的发展,以低温干燥保存为主要手段的现代化种质
基因库建立起来。根据贮藏时间长短,种质基因库可分
为长期贮藏库(贮藏温度为一 20C~- 100C,贮藏十年至
数百年),中期贮藏库( 0— 5℃,贮藏二十年左右),
短期贮藏库( 5℃,二、三年)。
? 长期贮藏库又叫基本库,其目的是为防止种质资源流
失。中、短期贮藏库用于种子的分发、评价和繁殖更新。
? 低温干燥保存法耗费较大,并且对很多物种不太适宜,
所以新的保存种质资源的方法正在积极研究之中。
? 种质基因库所保存的材料目前主要是种子。
随着保存范围的扩大,如李属( Prunus:休眠芽
的超低温保存。此外,花粉作为种质基因库的保
存材料也具有良好前景。茄属的花粉在液氮中保
存已试验成功。组织培养时野生植物的种质资源
保存很有意义,可避免采集种子而影响植物的自
然繁育,也可克服在野外难以采集到足够量合格
种子的困难,对于单株或少数几株或结实率低的
濒危物种尤为适用。
? 分子生物学转基因技术迅速发展,近年来又为生物基因
的保存开辟了另一新的途径,即生物基因文库的保存。
? 1988年国际植物保护中心已成立国际 DNA库联网中心,
着手进行 DNA资源的保护:叶片的液氮保存,分离 DNA的
保存和基因文库的建立。
? 种质基因库对遗传资源的保存是为了使种质资源更好地
利用。一些国家建立起种质资源信息网,以加强希望得到有
关种质资源的科学家的信息交换。我国已研制成功, 国家作
物种质资源数据库系统,,使我国种质资源信息管理跨入世
界先进行列,有利于对我国种质资源的充分利用。
? C,自然保护区,
? 自然保护区是指不同的自然地带和大自然地区
区划内,划出一定范围并设置管理机构,将自然
环境和自然资源(包括森林、草原、水域、湿地、
荒漠等)以及自然历史遗产加以保护和研究的地
域。
? 植物资源因其在生态系统中处于生产者的地
位及其巨大的生产作用,在自然保护区中占有首
要地位。我国以珍稀植物和植被为主要保护对象
的自然保护区占绝大多数,还有一部分将植被作
为珍稀动物的栖息地加以保护。
? 一个典型的自然保护区可分为三个部分:核
心区、缓冲区和试验区。核心区又称绝对保护区,
以保护为主,要求保持其原始状态,把人类活动
的影响降至最低限度。缓冲区是核心区周围保护
性过渡区,其主要作用是将核心区同周围地区隔
离开来,使其不受或少受人为影响。试验区处于
保护区外围,除也具缓冲区的作用外,还开展试
验性或生产性的科研和资源开发利用。
? 自然保护区在保护生物多样性、发展经济两方面都扮
演着重要角色。
? 在生态学方面,自然保护区的建立可更准确生动地认
识生物间的制约关系,研究合理的生态结构,积极保持生
态平衡,最大限度地保护种质资源。
? 在经济建设方面,自然保护区为人类提供作为能源、
原料、食品、药物等方面的新物种。自然保护区的使命不
是消极地保护自然,而是保护地对大自然进行探索并加以
合理利用。
? 建立自然保护区的主要目的之一是保护生物的多样性。
植物体是一种再生资源,而植物物种则不可能再生。人类
的盲目行为已使大量植物种类永久地在地球上消失了,对
正在或将要遭受威胁的物种的保护工作是艰巨的、迫切的,
也是长期的。对植物物种的保护,植物园、种质基因库担
负着重要责任,并已做了大量的工作。
? 但是植物园只能容纳相对较少的物种和个体,而且植
物离开自然生存环境,不利于其繁衍,管理成本也很高。
? 种质基因库目前主要采用低温干燥保存法,
保存对象主要是种子,这种技术对大多数无性繁
殖植物(如兰花)和其他许多热带物种不适用,
而且基因库凝结了进化,阻止了新的种、亚种、
变型种的出现;被贮藏的物种不太适应自然环境
发生的变化,种质基因库的管理也需耗费不少资
金。
? 通过保护整个生态系统来对物种进行就地保护
即建立自然保护区更为合理、更为有效。自然保护
区是植物的天然基因库。我国有 3000余种植物受到
不同程度的威肋,其中 389种已被宣布为我国第一
批重点保护植物。自然保护区为大量的珍稀濒危植
物的保护提供了良好的生存发展条件。湖南紫云万
峰山自然保护区的首要任务是保护银杉、长白铁杉、
资源冷杉等珍贵树种,湖北利川县小河自然保护区
以保护原生水杉母树为主。更多的自然保护区以保
护植被为主要目的,而蕴藏在其中的珍稀物种也就
得到了保护。
? 我国的第一个自然保护区是广东鼎湖山自然
保护区,建于 1956年。十年文革中自然保护区遭
受深重的灾难。 1978年后自然保护区建设又得到
蓬勃发展。据报道,全国自然保护区已有 500多个,
占国土总面积 5,3%;国家级自然保护区有 56个
之多。我国自然保护区在数量上得到了很大发展。
? 英、日、美等国自然保护区面积占国土总面积的比例
均达 10%或 10%以上。相比之下,我国自然保护区还有待
大力发展,以同我国丰富的动植物区系、复杂多样的生态
环境相适应。除数量不足外,我国自然保护区的布局也存
在一些问题。我国西半部的广阔区域已建立的自然保护区
较少,是保护区发展的一个重点地区。保护区各类型之间
的比例也欠合理,例如以保护各种生态环境和遗传资源为
目的科研保护区无论在数量上和分布上均不理想。
? 自然保护区不应是个封闭的独立王国。在严
格监测管理之下,在一定范围内向公众开放,既
为社会提供了服务(如旅游、教学实习、疗养
等),又可向公众宣传自然保护知识,向人们展
示祖国山河的壮美,激发爱国热情和对生活的热
爱,具有良好的社会效益。