《植物资源学》PPT课件.ppt

植物资源学,中药材学院植科系课件,制作：李长田,四、取样原则、技术与方法,（一）取样原则 野生植物资源调查非常关键的一步是选择调查样地，这是决定研究结果可靠性、准确性和代表性的核心部分，一般有如下应注意的原则： 1. 2个步骤：先踏查，后详查。即一般了解，重点深入；大处着眼，小处着手；动态着眼，静态着手；全面着眼，典型着手。 2. 3个一致：外貌一致，种类成分一致，生境特点一致。 3. 5个接近：种类成分接近，结构形态接近，外貌季相接近，生态特征接近，群落环境接近。,（二）取样技术,取样技术分为主观取样和客观取样两种。 1. 主观取样 2. 客观取样 客观取样有三种： （1）随机取样; （2）规则取样; （3）分层取样.,（三）取样方法,（四）取样面积,最小面积原则?,图3-2 草本野生植物资源种-面积曲线参考图,图3-3 草本野生植物资源相对贮量-取样数目曲线参考图,瓦里西耶夫公式(?),瓦里西耶夫（1974）提出了确定野生植物资源调查取样数目的公式： n = V2 / P2,第三节 野生植物资源调查的主要内容,野生植物资源野外调查的内容主要有种类及其分布和生态环境，不同区域野生植物资源的贮量和更新能力等。,野生植物资源的种类及分布调查是在路线调查、现场调查和访问调查过程中，通过采集植物标本，记录其分布地点、生长环境、群落类型，大致数量（多度）等，了解调查地区的野生植物资源种类数量、分布规律、种群数量和用途用法及开发利用情况等。采集标本应制成腊叶标本，一般35份，并应做好野外记录，挂好号牌。每份标本必须包括利用部位。必要时选择适当的时期，收集利用部位实验分析样品，阴干品25kg。,二、野生植物资源贮量调查,（二）野生植物资源贮量的计算方法,计算野生植物资源贮量主要有下列几种： 1. 单株产量： 2. 单位面积产量：,3. 贮藏量：指某一时期内一个地区某种野生植物资源的总利用部位生物量。可通过下列方式计算：（1）用实测利用部位单位面积生物量计算：贮藏量=单位面积平均产量分布面积。这是最准确的计算方法，但工作量大。 （2）用单株产量计算：贮藏量=单株平均产量单位面积平均密度分布面积。这是其次选择使用的方法。 （3）用盖度估计法计算：贮藏量=1%盖度产量平均盖度分布面积。这是最快捷的方式，一般可不做典型的样方调查，但准确度较差。,4. 经济量：指某一时期内一个地区有经济效益那部分贮藏量。 经济量=贮藏量达到采收标准的比率。 5. 年允收量：年允收量=经济量比例。比率参考经验数据，茎叶类为0.30.4，根及根茎类为0.1（周荣汉等，1993）。,三、野生植物资源更新能力调查,（一）地下器官的更新调查,下面举出刺五加例子来说明。 伊兹莫捷诺夫研究了刺五加茎的高度和根的产量的关系，提出了一个相关方程。其方程式为： M=10-3N（1.12h37） 为了求得更新周期可以借助数学模型来计算。毕缅诺夫对升麻（Cimicifuga dahurica） 提出了这样一个数学模型：,（二）地上器官的更新能力调查,五、野生植物资源调查成果图的绘制,图3-4 吉林省长春地区野生植物资源分布参考图,图3-4 吉林省长春地区野生植物资源分布参考图,图3-5 吉林省长春地区野生植物资源贮量参考图,图3-6 吉林省长春地区野生植物资源利用现状参考图,第四节 野生植物资源综合分析与评价,野生植物资源综合分析与评价是在调查研究的基础上，对调查地区野生植物资源种类、贮量、开发利用现状和开发利用潜力等进行综合分析和评价，为进一步制定野生植物资源开发利用总体规划提供理论和技术依据。,一、野生植物资源开发利用效率评价,在完成野生植物资源调查工作后，必须对野生植物资源开发利用效率进行评价，以保证能制定合理的开发利用规划。包括: 生产效率 经济效率 生态效率,（一）生产效率,一个地区或一个部门采收野生植物的数量是否合理，根据计算其生产效率。其计算公式为： 生产效率=年实际采收数量/允收量 生产效率是作为评价野生植物资源生产合理性的指标，又可作为控制年采收量的评价指标。 生产效率的理想值1。当生产效率为1时， 表示？。 当比值小于l时，表示？。 当比值大于1时，表示？。,（二）经济效率,经济效率=年实际采收量/年总消耗量 当经济效率比值为1时，是最佳值，表明？； 当比值大于1时，表示？。,（三）生态效率,其生态效率的计算公式为： 生态效率=（年允收量年实际采收量资源恢复或更新量）/ 年实际采收量,二、野生植物资源利用潜力综合评价,野生植物资源利用潜力的综合评价是一个非常复杂的问题， 经验判断法 极限条件法 定量评价法,式中：ai：为第i个项目的权重系数；mi：为第i个项目的得分值。,三、野生植物资源受威胁状况评价,野生植物资源受威胁状况评价的一个重要问题就是： 哪些属于稀有濒危野生植物资源的范围?,（一）利用价值,根据资源利用的程度分级打分。即： 一级：常用种类（3分） 二级：较常用种类（2分） 三级：少常用种类，地方标准收载的种类，但已形成商品（1分） 四级：一般民间利用（0分）,（二）分类学意义,拟作评分标准如下： 一级，单种科型。科内仅1属1种植物（3分） 二级：单种属型。属内仅1种植物（2分） 三级：少种属型。属内有210种植物，国产仅15种或属内种数虽多但国产种类仅为13种（1分） 四级：多种属型。属内种数多，国产种数亦多（0分） 对于国产特有种类，在原级别上加1分，对于同属植物种数虽多但仅以一种作某种用途，而绝无或极少代用现象的种类（如人参），亦可在原有基础上加1分。,（三）分布及生境要求,四个等级（分布均指自然分布，不包括引种栽培）： 一级：区域性种类。分布于一个或相邻的两个省某山地局部区域内，生境特殊（3分） 二级：地区性种类。分布于36个省或某一大区内，生境有一定的特殊性（2分） 三级：地带性种类。几个大区内分布，但所占省分数不到全国的一半（1分） 四级：广布性种类。分布省区数超过全国的一半（0分）,（四）野生资源量,极少、少、尚多、多，依次打分为3、2、l、0。,（五）野生资源减少速率,一级：市场紧缺，常年供不应求；可供量不足需求量的1/4；资源消失快（2分） 二级，时有供不应求现象出现；相当于上述比例为1/44/5；资源趋于减少、消失（1分） 三级：基本上没有供不应求现象；相当于上述比例4/5，资源减少不明显（0分） 野生资源的再生能力-种子 目前尚难于分级打分。因此，暂拟对已知自然更新能力弱的种类在原有基础上加1分。,（六）栽培状况,在评定濒危程度时也应加以考虑。拟作如下分级： 一级：尚无栽培品，使用的全部是野生资源（2分） 二级：有栽培品，但仅占使用量的少部分（1分） 三级：栽培品占使用量的大部分或全部（0分） 对于个别资源如人参，,（七）保护现状,自然保护区 专题保护区 拟初步分为如下三级： 一级：未受到保护（2分） 二级：已受到一定保护（自然保护区内有分布或有一定的迁地保存数量）（1分） 三级：已重点保护（已有专题保护区或在保护区内已作重点保护）（0分）,（八）综合性开发现状,一级：已被综合开发利用（1分） 二级：尚未被综合开发利用（0分）,各种野生植物资源稀有濒危程度和保护的重要性与迫切性，拟分为三类： 第1类：总分为各项满分之和的约2/3以上，为濒危种类，亟待加以保护。 第2类：总分在各项满分之和的l/32/3间，为渐危种类，应积极加以保护。 第3类：总分少于各项满分之和的l/3，为受威胁或渐稀种类，应注意保护。,四、野生植物资源价值重要性评价,在国际自然保护联盟（IUCN）和世界自然基金会（WWF）联合植物保护研究计划中，特别强调野生经济植物和遗传资源的保护，并要求达到提供持续利用和促进工农业生产发展的目的。,（一）判断野生植物经济价值重要程度的标准和评分问题,1. 分布和利用地区范围的大小：可从下列6个等级来考虑： （1）分布广泛（例如泛温带，泛热带乃至全球范围），而且，在大多数国家都有普遍的利用（100分）。 （2）分布情况同上，但在大多数国家只是一般地利用而且不太普遍（75分）。 （3）分布情况同上，但在大多数国家利用较少（50分）。 （4）局限于分布在一个国家或一个大区域之内，但利用较普遍（30分）。 （5）分布局限，利用也只在少数地方（20分）。 （6）分布局限，利用也局限（10分）。,2. 时间上的利用情况：,可分下列7级： （1）属于日常应用的东西，几乎所有时间都不能缺少（100分）。 （2）全年经常要用的（75分）。 （5）很少利用的（20分）。 （3）季节性要用的（50分）。 （6）不怎么用的（10分）。 （4）偶然要用的（30分）。 （7）几乎不用的（0分）。,可划分下列4级： （1）重要在人们的生活中不能缺少，如没有将给他们带来诸多困难和不便（100分）。 （2）较重要，在人们的生活中，在一定程度上说具有相当的位置，实在没有也不太重要（50分）。 （3）不太重要，在人们的生活中有没有关系不是太大（25分）。 （4）不重要，在人们的生活中，没有也可，在利用上逐渐变少乃至消灭（10分）。,3. 对当地居民和社会的重要性：,4. 商业贸易或实物交换情况：,可分下列6级： （1）在国际上广泛销售（100分）。 （2）在一定程度上说也在国际上销售（80分）。 （3）只在一国范围内广泛销售和交换，而在国际上销售很少（60分）。 （4）在一些区域内销售或交换（40分）。 （5）偶然在一些区域内销售或交换（20分）。 （6）还未进行销售或交换（0分）。,5. 发展成为一种世界商品的现实性和潜在可能性：可划分下列6级， （1）已经发展成为世界性商品（100分）。 （2）有很大的潜在价值，正在向世界性商品发展（80分）。 （3）具有明显的发展潜力，但还未发展为世界性商品（60分）。 （4）可能有潜在的发展价值（40分）。 （5）潜力不大（20分）。 （6）没有或还未弄清楚（0分）。,6. 应用的范围：这个标准主要指用途的广泛性，可划分下列4级： （1）具有多种用途（10种以上）（100分）。 （2）用途较多（59种）（75分）。 （3）少数几种（24种）（50分）。 （4）只有一种（30分）。,第五节 野生植物资源调查报告的撰写,一、前言,1.调查的目的和任务 2.调查范围（地理位置、行政区域、总面积等） 3.调查工作的组织领导与工作过程 4.调查内容和完成结果的简要概述 5.调查方法,二、调查地区的社会经济概况 包括调查地区的人口、劳动力、人民生活水平、野生植物资源在社会发展中的地位、有关生产单位等。 三、调查地区的自然环境条件 1.气候： 2.地形： 3.土壤： 4.植被：,四、调查地区野生植物资源现状分析 主要包括野生植物资源种类、数量、贮量、用途、地理分布规律、开发利用现状、引种栽培生产现状、保护管理现状。附各种数据表格及分析结果。 五、调查地区野生植物资源综合评价 1.种类情况评价：种类数量、利用比率、利用潜力及科学研究等。 2.生产效率评价：生产效率、经济效率和生态效率等。 3.开发利用潜力、受威胁状况、经济价值重要性等评价。,六、开发利用和保护管理野生植物资源的意见或建议 根据上述分析结果提出意见和建议。 七、调查工作总结与展望 对调查结果的准确性、代表性做出分析和结论，对调查工作中存在的问题，今后要补充进行的工作，要明确提出。 八、各种附件资料 1.调查地区野生植物资源名录 2.调查地区野生植物资源分布图、贮量图和利用现状图等成果图。 3.分析测试数据及各种统计图、表等。,第四章 野生植物资源保护与管理,生物多样性就是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性。,生物多样性,动物,保育对策,要 点,生物多样性,生物多样性是包括全部层次的有机体变异性的术语，从属于同一种的遗传变体，到物种多样性和生态系统的变异。生物多样性的保育包括遗传变异的保护、物种和种群多样性的保护、以及生态系统的生命支持特性，例如气候与排水效应的保护。,保育对策,保育对策应该包括一系列不同尺度和详细程度的层次，全球的、国家的、地区的和地方的，以适应于各种明显不同政治尺度的保育目标。国际级对策对于保育全球受威胁生态系统是基本的，由世界自然保护联盟领头。濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）为防止非法进口和出口进行工作。南极公约和近来的南极公约环境保护协议（1992）是一个例子，说明如何逾越政治边界。 国家级的保育对象由政府组织安排和通过立法执行，例如保护地区的建立。,99%灭绝物种或受威胁物种与人类的影响有直接或间接关系。,最近100年里,未来,农业刚刚出现的10000年时里,10年消失 1500个物种,10年消失 100个物种,10年消失 1个物种,第一节 物种灭绝或受威胁的人为因素,昌都地区的森林破坏,日喀则地区的水土流失,（二）生境片断化,生境片断化是指原来覆盖面积很大的生境，由于道路、农田、城填及其他较大的人类活动场所而分割成小块。在生境破坏时常常留下补丁一样的生境残片，这些原生生境片断常与那些高度改变的逆退景观相互隔离。这种状况常被形象的比做生境岛屿。,（三）生境的退化与污染,二、外来种的引入和疾病,生境破坏、片断化和退化对物种有明显的不利影响。然而，即使生物群落未显著受害，由其它间接人类活动也可能带来物种灭绝。,（一）外来种引入,竞争、占据本地物种生态位，使本地种失去生存空间,在广东，薇甘菊往往大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼、野生桔及一些灌木和乔木，致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡；在上海郊区，北美一枝黄花往往形成单一优势群落，致使其它植物难以生长。在滇池草海1960年代曾有16种高等植物，但随着水葫芦的大肆“疯长“，使大多数本地水生植物如海菜花等失去生存空间而死亡，到1990年代草海只剩下3种高等植物。,与当地种竞争食物或直接杀死当地物种，影响本地物种生存,分泌释放化学物质，抑制其他物种生长,豚草可释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内脂及甾醇等化感物质，对禾本科、菊科等一年生草本植物有明显的抑制、排斥作用。薇甘菊也可分泌化感物质影响其它植物生长。,薇甘菊,通过形成大面积单优群落，降低物种多样性，使依赖于当地物种多样物种生存的其他物种没有适宜的栖息环境。,破坏景观的自然性和完整性,明朝末期引入的美洲产仙人掌属（Opuntia）4个种分别在华南沿海地区和西南干热河谷地段形成优势群落。在那里原有的天然植被景观已很难见到。,影响遗传多样性,随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化，造成一些植被的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种，甚至不同属的种杂交.,（二）野生生物疾病的增加,三、资源的过度利用,第二节 物种受威胁与保护等级的划分 物种受威胁的原因是多种多样的，有自然的因素、物种自身的内在因素，也有人类活动带来的直接或间接影响等。由于任何内外因造成生存与繁衍受到威胁的植物种都称之为受威胁种（Threatened species）。,一、物种受威胁等级的划分,稀有性植物种的生存现在大都处于受威胁的状况，亟须加以保护，然而需要保护的种类决不是只限于稀有性物种，根据所受威胁程度和状况的不同，可分为： （一）灭绝的种类（Extinct species） （二）濒危的种类（Endangered species） （三）渐危的种类（Vulnerable species） （四）稀有的种类（Rare species） （五）未定种（Indeterminate species）,稀有物种、生境损失和灭绝,要 点,稀 有 种,稀有性的类型取决于该种的三个属性(Rabionwitz,1981)：（i）地理分布区的大小（大或小）；（ii）栖息地特异性（宽或窄）；（iii）地方种群大小（高或低）。,（五）未定种（Indeterminate species）,处于受威胁状态，数量有明显下降，但真实数量尚无正确估计，缺乏足够的资料来说明，其他情况也不太清楚的种类。,几种孑遗生物,植物：水杉、水松、银杏、秃杉、银杉、珙桐、伯乐树（钟萼木）、鹅掌楸等；,处于严重濒危的国家一级重点保护植物 伯乐树树体雄伟高大，绿荫如盖，树高达30米，胸径可达1米，主干通直；花大，粉红色，非常可爱； 伯乐树主要分布长江以南地区，分布于海拔6002000 米的山地森林中。自然分布范围广，适应能力强，生长迅速，是理想的风景园林和用材树种。,孑遗生物伯乐树,孑遗生物珙桐,孑遗生物珙桐,被誉为“中国鸽子树”，是珍贵的观赏树种；被定为国家一级保护植物。 本种为落叶乔木，树高20米； 分布在陕西、湖北、湖南、四川、贵州、云南等地。,孑遗生物银杏,又名白果或公孙树，特产于中国； 叶片扇形，雌雄异株，外种皮肉质，成熟时橙黄色；中种皮骨质，乳白色；胚乳丰富； 早在唐代由中国传到日本，再从日本传到欧洲、美洲。 各地寺庙、名胜古迹常有栽培数百年至千年以上的大树。,孑遗生物水松,几种稀有生物,植物：人参、金花茶、望天树、桫椤等；,稀有生物望天树,分布于云南、广西的热带雨林，是国家一级保护植物； 望天树为常绿乔木，树高40-50米，最高可达80米；,稀有生物人参,人参是名贵的药用植物，为人所知至少已有4000年的历史； 全属几乎所有的种均可入药 ； 东汉（公元 25220）的神农本草经及后来历代本草都有人参的记载，是滋补强壮的珍贵药材。,稀有生物桫椤,稀有生物金花茶,是世界珍贵、稀有的观赏植物和种质资源，主要产于我国和越南。 金花茶于20世纪60年代初在我国广西南部首次发现。 目前世界上已报道的有23个分类群，其中我国产21个，特有19个，有4个分类群列为我国一级和二级保护植物；,我国特有珍稀孑遗生物水杉,一棵大树的价值,一棵正常生长50年的大树，按当时市场上的 价格计算，它的木材最多值300多美元，但是，如果按照它的生态效益来计算，其价值就远不止这些了。据粗略测算，一棵生长50年的树，可以生产出价值31250美元的氧气和价值2500美元的蛋白质，同时可以减轻大气污染（价值62500美元），涵养水源（价值31250美元），还可以为鸟类及其他动物提供栖息环境（价值31250美元）等等。将这些价值综合在一起，一棵树的价值就不是300美元，而是20万美元了。,第三节 野生植物资源保护管理规划,一、野生植物资源开发利用中存在的主要问题,1 .制定合理的开发方案,二、针对开发利用中存在的问题应采取的主要措施,野生植物资源普查，摸清家底， 评价各类资源的总体利用价值,具有商品开发潜力的种类，进行重点清查， 查清资源分布范围、 数量、产量水平，产区自然条件和社会条件,生产和产品流通的可靠信息,2. 立法管理。,1950年关于稀有生物保护办法 1979年中华人民共和国环境保护法 1984年森林法，1998年修改 1985年草原法 1985年风景名胜区管理暂行条例 1991年中华人民共和国进出境动植物检疫法 1993年草原防火条例 1994年自然保护区条例 2002年草原法进行了修改,3. 加大科研投入力度，特别是基础研究，如资源种群自然更新能力的研究，有用成分形成、积累和转化的生理机制研究，为野生植物资源可持续利用提供科学依据。,4. 加强重要野生植物资源种类的驯化栽培研究，建立资源生产基地，开展优良资源性状选育研究，提高资源产量、质量和有用成分的稳定性。,5. 要协调行业之间的关系，特别要协调资源建设和资源产品加工利用两个方面的利益，要把资源开发中所获得的经济收益，合理地反馈到资源建设上，使资源得到恢复和发展，建立起稳定的工农业生产良性循环。,6. 配套生产技术和加工工艺研究，在提高现有产品质量的基础上，积极研究深度加工、精加工技术，促进新产品开发和资源综合利用，开展国内外商品流通市场的动态研究，创造名牌产品，提高产品的竞争力。,7. 加强保护野生植物资源的宣传教育，野生植物资源保护涉及到各个层次的人，,三、野生植物资源保护管理的目标,保护野生植物资源首先是保护野生植物资源的生存,其次，是要保护野生植物资源的再生能力。在利用野生植物资源强度上，一定要考虑到它的恢复能力和再生能力。,第三，是要保护野生植物资源的多样性。,第四，是要保护植物资源形成的生态环境。,四、制定野生植物资源持续开发利用规划,（一）直接开发利用的资源 （二）近期开发利用的资源 三）远期开发利用的资源,五、野生植物资源的就地保护与迁地保护,就地保护是 指在其自然原生地通过建立自然保护区进行保护的措施； 迁地保护 在其适宜生存的区域建立植物园进行人工保护的措施。,中国第一个自然保护区 为1956年划定的广东肇庆鼎湖山自然保护区。,中国自然保护区发展趋势,我国自然保护区数量已经达到2541个,第四节 自然保护区及其功能,自然保护区是指在不同的环境区域内划出一定范围，将自然资源和自然历史遗产保护起来的场所。它包括陆地、水域、海洋和海岸。自然保护区为观察研究自然界的发展规律，保护和发展珍稀濒危物种，引种驯化本地有经济价值的生物种类，开展生态学、分类学、资源学和环境科学研究、教学和参观游览提供良好场所。,（二）类型,1自然生态系统,三大类别九小类型 ：,保护对象包括整个生物群落及其生境,2野生生物类,重点突出需要保护的物种：珍贵、稀有、受威胁物种。,3自然遗迹类,具有科研、旅游、教育等价值的瀑布、地质剖面、化石产地等 。,（三）自然保护区名称的确定,两名制,三名制,如：四川卧龙自然保护区,如：河北昌黎黄金海岸自然保护区,二、自然保护区的作用,（一）保护自然和文化遗产 （二）提供科研、教学和环境监测场所 （三）提供土地合理利用示范 （四）提供旅游和疗养场所,三、自然保护区功能区域的划分,为了使自然保护区达到多功能的目的，一般应划分下列四个区域： （一） 核心区(core zone） 它是自然保护区的核心，是一个各种原生性生态系统类型保存最好的重要地段。在这个区域里，严禁任何采伐、采集和狩猎等，使之尽量不受人为干扰，让其自然生长和发展下去，成为一个物种资源库。是研究生态系统基本规律和监测环境的场所。,（二） 缓冲区(buffer zone ) 它应位于核心区周围，可包括一部分原生性生态系统和由演替类型所占据的半开发地段。它一方面是防止核心区受到外界影响和破坏，起一定的缓冲作用；另一方面可用于某些试验性或生产性科学试验研究，但不应破坏其群落环境，如植被演替和合理采伐更新试验实验研究等。,（三） 实验区(experimental zone) 缓冲区的周围最好要划出相当面积的实验区，包括荒山荒地在内。主要用作发展本地特有生物资源。主要开展一些经营性生产，如群落多层多种经营、野生经济植物仿生栽培和野生经济动物仿生饲养等。 （四） 旅游区 (travel zone) 自然保护区一般自然环境好，野生生物种类多样，是旅游观光的好场所。因此，自然保护区旅游已成为生态旅游的重要场所。应在核心区、缓冲区及实验区内，根据自然环境和资源特点划出一定区域作为旅游场所开发利用，但应注意自然保护区的宗旨是保护。,自然保护区,四川省大熊猫自然保护区,森林生态系统类型,凉水自然保护区,荒漠生态系统类型,羌塘自然保护区,草原与草甸生态系统类型,主要保护对象为草甸草原、典型草原,内蒙古锡林郭勒自然保护区,内陆湿地和水域生态系统类型,衡水湖自然保护区 河北省,海洋和海岸生态系统类型,昌黎黄金海岸自然保护区,野生植物类型,广西防城金花茶自然保护区,地质遗迹类型