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第4章 生物資源的開發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展,生物資源的分布 生物資源引種馴化 生物資源開發(fā)利用的基本原則與可持續(xù)發(fā)展,1,第一節(jié) 生物資源的分布,,2,第二節(jié) 生物資源引種馴化,引種馴化的概念 動物資源馴化（歷史、經(jīng)濟價值） 植物資源馴化,3,一、引種馴化的概念,引種：野生植物在人工條件下栽培或?qū)⒁环N植物從一個地區(qū)移種到另一地區(qū)叫引種，即將植物向新的生長環(huán)境定向遷移。 馴化：通過人工措施使引入的植物適應新的生活條件。,4,①從生物學原則來看，引進植物從種子開始，在引起地又結(jié)出種子。引進的植物不僅能正常生長發(fā)育，還能種接代，就被認為是引種成功。 Ex：刺槐（Sophora japonica），又名洋槐,5,②從經(jīng)濟原則來看，引進的植物無論其以何種繁殖方式，只要通過栽培能正常生長并保持其原有的經(jīng)濟性狀，也認為是引種成功。 西洋參（Panax quinguefolius）,6,二、動物資源馴化,歷史,變野生動物為家養(yǎng)動物,7,經(jīng)濟價值,8,三、植物資源馴化,引種馴化的理論 引種馴化的途徑 步驟,9,（一）引種馴化的理論,進化論 氣候相似論 定向培育法,生態(tài)歷史分析法 魯薩諾夫的專屬引種法 朱彥承的生態(tài)相似法）,10,進化論 達爾文《動物和植物在家養(yǎng)下的突變》,①考慮引種植物對環(huán)境的適應能力 ③考慮引入地與原產(chǎn)地環(huán)境差異與相似程度 ②引種時要研究植物分布的歷史及其生物學特性形成的歷史 Ex：荔枝樹的引種,11,,氣候相似論,德國邁耶爾（H.Mayr）1906年 《歐洲外地園林樹木》和《在自然歷史基礎上的林木培育》；提出了氣候相似論。 特點： 第一，強調(diào)了樹木遺傳的保守性，忽視了遺傳上的變異性。 第二，實踐有困難，同一地區(qū)不同物種之間的生境氣候條件存在著差異。,12,定向培育法,環(huán)境→性狀（蛋白質(zhì)）變化→遺傳物質(zhì)（核酸）變化→后代性狀,13,生態(tài)歷史分析法 前蘇聯(lián)植物學家?guī)炝衼喫鞣蛴?953年提出認為：植物現(xiàn)代分布區(qū)不一定是它們的最適生長區(qū)，以植物區(qū)系為總體單位，分析區(qū)系中植物成分的起源，揭示這些成分的生態(tài)歷史。若發(fā)現(xiàn)其中有外來成分，再把它們引回原來生存過的生態(tài)條件下。,14,區(qū)系發(fā)生法 1956年，蘇庫爾米里琴提出 起源上有親緣關(guān)系和有某些共性的區(qū)系之間的植物，容易成功,15,栽培植物起源中心學說 蘇聯(lián)學者提出，將世界栽培植物起源劃分八個中心（演變中心、多樣化中心） Ex：二戰(zhàn)后，為了尋找老的松甾體激素原料植物，按中心學說啟示，科學工作者在墨西哥找到了高含量的薯芋。,16,（二）引種馴化的途徑步驟,直接引種,17,間接引種,（1）特殊栽培措施 ①關(guān)鍵時刻保護 ②改變生長節(jié)奏 ③改變體態(tài)結(jié)構(gòu)，適應新環(huán)境 ④采用嫁接技術(shù) ⑤實生苗定向培育 ⑥逐步馴化,18,（2）育種法： 雜交、多倍體、單倍體、輻射、細胞 融合，轉(zhuǎn)基因等,19,步驟,準備 試驗 推廣,20,第三節(jié) 生物資源開發(fā)利用的基本原則與可持續(xù)發(fā)展,21,一、可持續(xù)發(fā)展概念,,1962年，美，雷切爾卡爾遜，《寂靜的春天》,1 歷史,1972年，聯(lián)合國，瑞典，提出了環(huán)境問題,1987年，聯(lián)合國，42屆大會，《我們的共同未來》闡述了概念,1991年，聯(lián)合國，《保護地球》，展開了可持續(xù)發(fā)展的思想,22,,2 概念 可持續(xù)發(fā)展是在滿足當代人需要的同時，不損害人類后代滿足其自身需要的能力。（1987）,23,二、生物資源開發(fā)利用的基本原則,（一）永續(xù)利用原則 （二） 物種最豐富原則 （三） 最大持續(xù)產(chǎn)量原則 （四） 最佳生境原則,24,（一）永續(xù)利用原則,生物資源是一種再生性資源，合理利用能不斷為人類提供物質(zhì)?？筛沦Y源消耗的速度必須符合它恢復的速度。,25,（二） 物種最豐富原則,生物資源具有系統(tǒng)性。,生物資源具有有一定彈性和反饋性，能自我調(diào)節(jié)。,生物群落中物種多樣性指數(shù)高。 食物鏈越復雜——系統(tǒng)自我調(diào) 節(jié)能力越強,,多樣性,穩(wěn)定性,,26,（三） 最大持續(xù)產(chǎn)量原則,是不是種群數(shù)量越多，密度越大，產(chǎn)量就越多呢？,Graham ，1935年 N=K/2的水平，K是最大環(huán)境負荷量,27,1“最大持續(xù)產(chǎn)量”的內(nèi)涵,“不危害環(huán)境生態(tài)，可持續(xù)生產(chǎn)(采收)的最大產(chǎn)量“,28,2確定“最大持續(xù)產(chǎn)量”的幾種關(guān)系,與藥用植物生境、群落類型的關(guān)系 與采收部位關(guān)系 與植物自然更新及人工更新的關(guān)系,29,自然更新 EX1: 1986年在黑龍江省中藥資源普查時，在棵南縣發(fā)現(xiàn)1980—1990年來挖的一片刺五加山林，已有幾百株幼苗生長，說明刺五加的自然更新速率較快. EX2:佳木斯四豐山調(diào)查野生桔梗資源自然更新時發(fā)現(xiàn)．該處山林中的桔梗在1988—1989年幾乎全部挖光，但到1990年已有近百株桔梗生長。1991年已恢復到近千株，到1995年已恢復到1988年的生長水平。,30,3“最大持續(xù)產(chǎn)量”的確定方法,野外實驗法 人工更新法 一些經(jīng)驗數(shù)據(jù),31,俄羅斯學者尤金娜等人于1986—1990年進行了沼委陵萊“最大持續(xù)產(chǎn)量”的研究。 實驗 沼委陵萊群叢中的對照組不進行采收． 第一組在第一年和第五年采收全部地上部分， 第二組每年采收50％， 第三組每年采收25％， 第四組每隔一年采收25％。 每組設1m’樣方10個。在每年開花期植物學調(diào)查．計算枝的數(shù)量，包括繁殖枝．核計劃采收地上部分，并分別測定其單株重量和株密度、單位面積產(chǎn)量。 對照組的生物量是在樣方外采收30株計算產(chǎn)量。,野外實驗法,32,通過5年調(diào)查投影蓋度發(fā)現(xiàn):， 對照組第二、三年稍有減少，第四、五年由于生長在草本灌木層，其投影蓋度增加，枝密度和地上部分單位面積產(chǎn)量也有增加。 第一組第五年投影蓋度減少，但襪密度和單位面積產(chǎn)量增加。 第二組和第三組第五年投影蓋度和單位面積產(chǎn)量明顯減少，繁殖枝亦大量減少。 第四組投影蓋度增加，襪密度增加．單位面積產(chǎn)量稍低于第一年。研究者們根據(jù)上述結(jié)果．提出如果采收全部地上部分．需4—5年采收一次，如采收25％，則可隔年一次,33,野生黃芪資源恢復的試驗研究。對適于黃芪生長的群落類型進行了調(diào)查，分析了灌叢的植物組成。在兩個地點了不同播種方法的研究。結(jié)果表明灌叢是最佳群落，其野生資源恢復的較好。采用泥球包衣的種子，播種后，8年后擴散面積可達原來的10倍。被人工干涉的灌叢群落比自然更新的群落擴散面積大，株數(shù)目多。證明在保持和依復野生藥用植物資源，保證可持續(xù)利用的最大產(chǎn)量方面有重要的作用。,人工更新法,34,根和根莖類藥材為10％．即每年可采收1／10 莖葉類藥材為30—40％； 花和果實類藥材為50％。,一些經(jīng)驗數(shù)據(jù),35,（四） 最佳生境原則,EX:森林砍伐，上層林木消失，往往導致許多資源消失，人參、細辛、蕨類需要喬木蔽蔭，五味子，山葡萄需要喬木纏繞，下面的蔽蔭植物發(fā)育不良，死亡，大片山地成為禿山，環(huán)境惡化。,生境優(yōu)越——生物發(fā)展迅速，繁殖力強—— 單位時間和單位面積提供資源量多,36,三、生物資源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系,37,