植物学-植物资源的利用与保护

第六章植物资源的利用与保护一、植物资源保护的意义

植物资源是指一定地域上对人类有用的所有植物的总和，是人类生存和发展必不可少的物质基础

1、满足人类衣食住行的各项需求2、维护生态平衡3、改善环境、保持水土4、促进自然界的物质循环和能量循环二、植物资源的开发利用现状1、食用植物：粮食类、蔬菜类、水果类2、糖和调料：糖：甘蔗、甜菜调料：已发现的香料植物约350种，可利用的约300种，具有开发价值的100多种香料(起源于亚洲)—肉桂(桂皮)，肉豆蔻，胡椒等香草(起源于温带)—葱属，伞形科茴香，芫荽，当归，香芹菜等3、药材：作为中药的有5000多种，常用的中药材500余种左右常用的重要药物是从90种植物中提取的119种化合物

4、纤维：

棉花、大麻等5、燃料和木材：6、观赏类：三、植物资源的保护现状1、1978年宪法明确规定：国家保护自然资源的合理利用，保护珍贵的动物和植物2、1984年，国务院环境保护委员会公布了我国第一批《中国珍稀频危保护植物名录》，1987年又进行了修改3、1987年出版了《中国自然保护纲要》4、1989年出版了《中国植物红皮书》5、1999年，《国家重点保护野生植物名录》（第一册）正式批准公布6、截至2003年，全国已建成1775个保护区，其中属于保护森林生态系统和植物资源的保护区达1100多个7、在全国各地建立了多个珍稀频危植物迁移保存中心和野生引种保存基地三、植物外来种对我国植物资源的影响植物外来种是指在一个特定地域的生态系统中，不是本地自然发生和进化的植物，而是后来通过不同的途径从其它地区传播过来的植物

目前我国的外来植物在1000种以上，很多的外来植物在我国的经济发展中发挥着重要的作用，如玉米、菜豆，番薯也有很多外来物种对生态系统平衡和人类社会发展造成了巨大威胁，如大米草、加拿大一枝花、水葫芦等

四、植物资源开发利用的一般原则

1、正确处理开发利用与保护的关系2、经济效益、生态效益和社会效益相统一3、永续利用①根据资源蕴藏量和生长量有计划地开采利用②轮采轮伐，给植物以休生养息的机会③挖大留小，维持一定的种群数量④把分散、面临枯竭的资源集中起来，进行人工驯化和培育五、植物资源开发利用的思路1、建立资源数据库：收录该地区的资源植物的基本资料，而且要将国内外主要期刊最新研究结果编译入库

2、深度加工和综合利用3、因地制宜，充分发挥当地的优势4、不断从野生植物中研究和寻找新的有用的种类5、重视商品基地建设六、人类未来的发展与植物（一）未来的农业生产

1、植物基因工程传统育种基于整体水平上的性状表现而实施改良，周期长，改良效果和效率均较差分子生物学揭示了性状遗传的机制，找到了控制性状发育的基因把不同植物乃至动物的控制优良性状的基因用“工程”的方法转移到所需的植物中去，实现该植物性状的改良——植物基因工程通过DNA重组技术改良的主要作物及引入的宜农性状：作物名称

宜农性状苹果抗虫油菜耐除草剂、抗虫、油质改良玉米耐除草剂、抗虫、抗病毒，麦胚凝集素棉花耐除草剂、抗虫黄瓜抗病毒甜瓜抗病毒番木瓜抗病毒马铃薯耐除草剂、抗虫、抗病毒，提高淀粉含量，及许多非马铃薯产物的形成，如鸡溶菌酶水稻抗虫、蛋白质含量改良

大豆耐除草剂、蛋白质含量改良烟草耐除草剂、抗虫、抗病毒番茄抗病毒、耐除草剂、抗虫，熟期改良，高温转基因抗虫水稻2、植物细胞融合在细胞水平上对植物进行改良将两个不同生物的细胞以人工方法使其融合得到杂种细胞程序：

①将两种植物（生物）作单细胞处理

②用酶除去细胞壁，制成原生质体

③利用融合剂(聚乙二醇)使两种原生质体融合产生融合细胞

④在试管中培养该融合细胞成愈伤组织

⑤继而诱导培养成植株1978年德国首次获得马铃薯和番茄的细胞融合植物—薯番茄已经获得的有：大豆×烟草，拟南芥×白菜，烟草×颠茄，番茄×马铃薯，甘蓝×白菜(白甘蓝)，橙×枳(橙枳)等3、植物离体受精技术分别从花粉粒和胚囊中采用人工的方法分离出精细胞和卵细胞，然后在人工控制的条件下使之发生融合，并长成新植株意义：可以克服植物种间杂交的障碍，受精后形成的合子可以成为植物转基因研究的重要载体已经在小麦、玉米和烟草中获得成功4、向农业中引入野生植物将新的植物从野生状态引入栽培二战期间，美国因得不到橡胶供应而大量种植银胶菊后来由石油制品合成橡胶，停止种植银胶菊随石油短缺，现在银胶菊又一次成为重要的经济作物稗子，杂草，分布广，抗性强，有较好的开发前景5、农业生产新领域

21世纪农业一方面生产更多食物和纤维，另一方面为其他行业提供更多原料①生物能生产：把农业变成一个加工太阳能的能源产业，如利用作物秸杆，通过微生物发酵转化为酒精②蛋白质生产：主要开发利用单细胞蛋白，如酵母蛋白质含量占细胞干物质的45～55%，营养十分丰富，成人每天吃10～15g干酵母，蛋白质的需要就足够③有用次生代谢产物生产：如用细胞培养方法生产紫草宁衍生物，其生产率是天然栽培植物的700倍④植物全株利用：“植物全身都是宝”的时代已经到来，如美国一教授发明了用玉米杆、麦杆、稻草、木料和废纸生产人造纤维的新工艺七、未来的森林世界人口剧增，地球森林覆盖率急剧下降，导致环境日益恶化，灾害频繁发生随着对木材和纸张需求的增加，培育快速生长的树木日益紧迫组织培养技术可产生大量无性系树苗，可成为将来标准的商业性操作技术八、未来人类的生存空间人口增长，环境污染已危机人类的生存和发展，开辟新的生存空间已经成为人类面临的现实问题植物能调节气候，保护农田，保持水土，净化空气，净化污染，减弱噪声，因此用植物监测和净化环境是改善环境质量，创造适宜人类长久生存的良好的环境的重要途径九、红树植物红树植物是生长在热带和亚热带海岸潮间带的一种特殊的常绿植物群落，主要分布在江河入海口及沿海岸线的海湾内，是全球四大湿地生态系统中最具特色的一个湿地生态系统红树林植物有84种，隶属16科24属，主要生长在南、北回归线之间，并可分为两个群系，即东方群系，主要生长在热带亚洲和非洲，有74种；和西方群系，主要生长在热带美洲，有10种红树林的作用：可以提供薪柴防风防浪、保护堤岸促淤造陆和扩大海岸重要的海滨牧场，是大量鸟类及鱼、虾、蟹、贝等的天然繁殖场和栖息地红树植物可以吸收污染物中的重金属与有机氯农药，富集在不易转移扩散的树根或树干部位，避免通过食物链向其它海洋生物及人类传递红树林可以吸附大量氮磷等元素，降了近海富营养化，减少了海洋污染，从而抑制赤潮的发生红树林也是重要的植物基因资源库根据红树林的主要组成种类、外貌、生境和演替阶段，红树林植物群落大概可分为桐花树群落、白骨壤群落、秋茄群落、红海