植物学-植物资源的利用与保护

1、第六章第六章植物资源的利用与保护植物资源的利用与保护一、植物资源保护的意义一、植物资源保护的意义 植物资源植物资源是指一定地域上对人类有用的所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有植物的总和，是人类生存和发展必不可少的物质基础物质基础 1、满足人类衣食住行的各项需求、满足人类衣食住行的各项需求2、维护生态平衡、维护生态平衡3、改善环境、保持水土、改善环境、保持水土4、促进自然界的物质循环和能量循环、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二、植物资源的开发利用现状1、食用植物：、食用植物：粮食类、蔬菜类、水果类粮食类、蔬菜类、水果类2、糖和调料

2、：、糖和调料：糖：糖：甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜调料：调料：已发现的香料植物约已发现的香料植物约350种，可利用的约种，可利用的约300种，具有开发价值的种，具有开发价值的100多种多种香料香料(起源于亚洲起源于亚洲)肉桂肉桂(桂皮桂皮)，肉豆蔻，胡椒等，肉豆蔻，胡椒等香草香草(起源于温带起源于温带)葱属，伞形科茴香，芫荽，当归，葱属，伞形科茴香，芫荽，当归，香芹菜等香芹菜等 3、药材：、药材： 作为中药的有作为中药的有5000多种，常用的中药材多种，常用的中药材500余种左右余种左右常用的重要药物是从常用的重要药物是从90种植物中提取的种植物中提取的119种化合物种化合物 4、纤维：、纤维： 棉花

3、、大麻等棉花、大麻等5、燃料和木材：、燃料和木材：6、观赏类：、观赏类：三、植物资源的保护现状三、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年，国务院环境保护委员会公布了我国第一批批中国珍稀频危保护植物名录中国珍稀频危保护植物名录，1987年又进行了年又进行了修改修改3、1987年出版了年出版了中国自然保护纲要中国自然保护纲要 4、1989年出版了年出版了中国植物红皮书中国植物红皮书5、1999年，年，国家重点保护野生植物名录国家

4、重点保护野生植物名录（第一（第一册）正式批准公布册）正式批准公布6、截至、截至2003年，全国已建成年，全国已建成1775个保护区，其中属个保护区，其中属于保护森林生态系统和植物资源的保护区达于保护森林生态系统和植物资源的保护区达1100多个多个 7、在全国各地建立了多个珍稀频危植物迁移保存中、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三、植物外来种对我国植物资源的影响 植物外来种植物外来种是指在一个特定地域的生态系统中，不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是本地自然发生和

5、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途径从其它地区传播过来的植物 目前我国的外来植物在目前我国的外来植物在1000种以上，很多的外来植种以上，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、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、正确处理开发利用与保护的关系

6、 2、经济效益、生态效益和社会效益相统一、经济效益、生态效益和社会效益相统一 3、永续利用、永续利用 根据资源蕴藏量和生长量有计划地开采利用根据资源蕴藏量和生长量有计划地开采利用 轮采轮伐，给植物以休生养息的机会轮采轮伐，给植物以休生养息的机会 挖大留小，维持一定的种群数量挖大留小，维持一定的种群数量 把分散、面临枯竭的资源集中起来，进行人工驯把分散、面临枯竭的资源集中起来，进行人工驯化和培育化和培育五、植物资源开发利用的思路五、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、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料

7、，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、深度加工和综合利用 3、因地制宜，充分发挥当地的优势、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、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、重视商品基地建设 六、人类未来的发展与植物六、人类未来的发展与植物（一）未来的农业生产（一）未来的农业生产 1、植物基因工程、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，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，找到了控制性分子生

8、物学揭示了性状遗传的机制，找到了控制性状发育的基因状发育的基因 把不同植物乃至动物的控制优良性状的基因用把不同植物乃至动物的控制优良性状的基因用“工工程程”的方法转移到所需的植物中去，实现该植物性状的方法转移到所需的植物中去，实现该植物性状的改良的改良植物基因工程植物基因工程作物名称作物名称 宜农性状宜农性状 苹果苹果 抗虫抗虫 油菜油菜 耐除草剂、抗虫、油质改良耐除草剂、抗虫、油质改良 玉米玉米 耐除草剂、抗虫、抗病毒，麦胚凝集素耐除草剂、抗虫、抗病毒，麦胚凝集素 棉花棉花 耐除草剂、抗虫耐除草剂、抗虫 黄瓜黄瓜 抗病毒抗病毒 甜瓜甜瓜 抗病毒抗病毒 番木瓜番木瓜 抗病毒抗病毒 马铃薯马铃薯

9、 耐除草剂、抗虫、抗病毒，提高淀粉含量，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，如鸡溶菌酶及许多非马铃薯产物的形成，如鸡溶菌酶 水稻水稻 抗虫、蛋白质含量改良抗虫、蛋白质含量改良 大豆大豆 耐除草剂、蛋白质含量改良耐除草剂、蛋白质含量改良 烟草烟草 耐除草剂、抗虫、抗病毒耐除草剂、抗虫、抗病毒 番茄番茄 抗病毒、耐除草剂、抗虫，熟期改良，高温抗病毒、耐除草剂、抗虫，熟期改良，高温转基因抗虫水稻转基因抗虫水稻在细胞水平上对植物进行改良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：程序：

10、 将两种植物（生物）作单细胞处理将两种植物（生物）作单细胞处理 用酶除去细胞壁，制成原生质体用酶除去细胞壁，制成原生质体 利用融合剂利用融合剂(聚乙二醇聚乙二醇)使两种原生质体融合产生融合细胞使两种原生质体融合产生融合细胞 在试管中培养该融合细胞成愈伤组织在试管中培养该融合细胞成愈伤组织 继而诱导培养成植株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年德国首次获得马铃薯和番茄的细胞融合植物薯番茄薯番茄已经获得的有：大豆已经获得的有：大豆烟草，拟南芥烟草，拟南芥白菜，烟草白菜，烟草颠茄，颠茄，番茄番茄马铃薯，甘蓝马铃薯，甘蓝白菜白菜(白甘蓝白甘蓝)，橙，橙枳枳(橙枳橙枳)等

11、等3 3、植物离体受精技术、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，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已经在小麦、玉米和烟草中获得成功4、 将新的植物从野生状态引入栽培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二战

12、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，有较好的开发前景稗子，杂草，分布广，抗性强，有较好的开发前景 21世纪农业一方面生产更多食物和纤维，另一方面为其他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行业提供更多原料生物能生产：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作物秸杆，通过微生物

13、发酵转化为酒精蛋白质生产：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细胞干物质的4555%，营养十分丰富，成人每天吃，营养十分丰富，成人每天吃1015g干干酵母，蛋白质的需要就足够酵母，蛋白质的需要就足够有用次生代谢产物生产：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，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其生产率是天然栽培植物的700倍倍植物全株利用：植物全株利用：“植物全身都是宝植物全身都是宝”的时代已经到来，如美国的时代已经到来，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

14、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的新工艺 世界人口剧增，地球森林覆盖率急剧下降，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为将来标准的商业性操作技术 人口增长，环境污染已危机人类的生存和发人口增长，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展，开辟新的生存空间已经成为人类

15、面临的现实问题实问题 植物能调节气候，保护农田，保持水土，净植物能调节气候，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长久生存的良好的环境的重要途径九、红树植物九、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线的海湾内，是全球四大湿地

16、生态系统中最具特色的一个湿地生态系统一个湿地生态系统 红树林植物有红树林植物有84种，隶属种，隶属16科科24属，主要生长在南、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，有生长在热带亚洲和非洲，有74种；和西方群系，主要生种；和西方群系，主要生长在热带美洲，有长在热带美洲，有10种种红树林的作用：红树林的作用： 可以提供薪柴可以提供薪柴 防风防浪、保护堤岸防风防浪、保护堤岸 促淤造陆和扩大海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、贝等的天然繁重要的海滨牧场，是大量鸟类及鱼、虾、蟹

17、、贝等的天然繁殖场和栖息地殖场和栖息地 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、红海榄群落、角果木群落、红茄冬群落、秋茄群落、红海榄群落、角果木群落、红茄冬群落、木榄群落、