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關(guān)鍵詞:植物遺傳資源;保存;利用
植物遺傳資源是生物多樣性的重要組成部分,是地球上極為重要的財富,是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。作物遺傳資源也稱種質(zhì)資源,是具有特定種質(zhì)或基因,可用于栽培、育種和生物學(xué)研究的各種生物類型的總稱。長期以來,人類對作物遺傳資源的保存缺乏足夠的認(rèn)識和重視,遺傳資源流失加速,遺傳多樣性減少和一致性增強(qiáng),其后果是導(dǎo)致作物遺傳脆弱性和病蟲害的暴發(fā)而造成農(nóng)業(yè)損失,并影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.植物遺傳資源保存的緊迫性
1.1人類活動的加劇,加速了植物遺傳資源的流失
隨著人類認(rèn)識自然、改造自然能力的不斷增強(qiáng),人口增長,對資源的需求增多,特別是對資源不合理的過度開發(fā)與利用,加速了作物遺傳資源的流失。N.Meuers(1988)估計在過去2億年間,大約每27年有一種高等植物滅絕,而現(xiàn)在的滅絕速度是自然滅絕速度的1000倍(E.O.Wilson 1988)。我國云南景洪原有野生稻分布點(diǎn)26個(1968年),現(xiàn)僅剩1處;江西東鄉(xiāng)原有野生稻分布點(diǎn)7~8個(1978年),現(xiàn)僅有2處。這些種質(zhì)的消失,是難以用任何現(xiàn)代生物技術(shù)重新創(chuàng)造的。
1.2遺傳多樣性的減少,導(dǎo)致遺傳脆弱性和病蟲害的暴發(fā)造成農(nóng)業(yè)損失
20世紀(jì)以來,隨著新品種的大量推廣,少數(shù)品種成為優(yōu)質(zhì)品種,品種遺傳的多樣性減少,遺傳基礎(chǔ)越來越狹窄,現(xiàn)代品種基因的等位性變異愈來愈少。建國初期,我國有1萬個小麥品種(主要是農(nóng)家品種)在種植使用,到20世紀(jì)70年代僅存1000個品種。我國育成的小麥品種數(shù)百個,其親本大都離不開14個骨干親本。賈繼增等用分子檢測方法證明現(xiàn)代選育品種遺傳多樣性最差,地方品種較好,野生種遺傳多樣性最豐富。用RFLP標(biāo)記在14個普通小麥品種各條染色體的472個位點(diǎn)進(jìn)行遺傳多樣性檢測,發(fā)現(xiàn)283個位點(diǎn)有多態(tài)性,其中硬粒小麥與粗山羊草雜交后染色體加倍育成的Synthetic持有等位變異175個,10個品種間雜交育成的品種只有0~7個。美國在過去100年間,玉米品種喪失91%,西紅柿品種喪失81%。作物品種單一化和遺傳基礎(chǔ)狹窄,增加了作物對病蟲害抵抗能力的遺傳脆弱性。19世紀(jì)40年代,愛爾蘭馬鈴薯晚疫病流行,造成200萬人移居美國,50萬人死亡。
1.3作物遺傳資源的保存,關(guān)系到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷史,充分證明植物遺傳資源在農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有不可替代的重要作用。洲際引種開創(chuàng)了高產(chǎn)作物引種,使農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量提高1倍;石油農(nóng)業(yè)雖使作物產(chǎn)量進(jìn)一步提高,但也帶來了環(huán)境污染、作物倒伏等問題的出現(xiàn)。1960年左右小麥、水稻等矮稈基因的開發(fā)和利用,標(biāo)志著第三次農(nóng)業(yè)發(fā)展“綠色革命”開始了。雜交水稻之父袁隆平發(fā)明的“水稻野敗型雄性不育株轉(zhuǎn)育成不育系”,開創(chuàng)了我國“三系”配套雜交水稻生產(chǎn)的新局面。農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展取決于人類對植物遺傳資源的保存和廣泛利用,用一種生產(chǎn)效益型、資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)型、食物安全型的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的農(nóng)業(yè)運(yùn)作方式。
1.4遺傳資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),應(yīng)進(jìn)行科學(xué)分析和客觀評價
對植物遺傳資源的科學(xué)分析和評價是推廣利用的前提,特別是利用現(xiàn)代生物技術(shù)從分子水平上研究遺傳多樣性。隨著生產(chǎn)發(fā)展,人民生活水平的提高,對品種的要求越來越高,也越來越多,而任何一個品種和類型都不可能具有與社會發(fā)展需要完全相適應(yīng)的性狀(基因),必須通過育種途徑來實現(xiàn)這一需要。育種工作就是要按人類的意圖對植物遺傳資源進(jìn)行加工、改造、選擇和培育出符合人類需要的品種,遺傳資源為人類提供食品、藥品,并為人類構(gòu)建了良好的生態(tài)環(huán)境。
2.植物遺傳資源的保存方法
保存就是人類利用生物圈(即全部生物)的管理,使其能給人最大的持久利益,并保持其潛力以滿足后代人的需要和愿望。植物遺傳資源的保存是以天然或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境保持樣本一定數(shù)量和原有生活力及遺傳性,使生物個體的遺傳物質(zhì)具有完整性,并能通過繁殖將其遺傳物質(zhì)傳遞下去,減少繁殖過程中的遺傳漂變。保存可采用自然(原生境)和基因庫(非原生境保存)相結(jié)合的方法。
2.1原生境保存
原生境保存是指在原有生態(tài)環(huán)境中,就地進(jìn)行繁殖保存??赏ㄟ^建立自然保護(hù)區(qū)或天然公園等途徑來保護(hù)野生及近緣植物物種。據(jù)國家林業(yè)局保護(hù)司數(shù)據(jù)顯示,截至2003年底,我國現(xiàn)有的各級各類自然保護(hù)區(qū)共有1999處,面積為14398萬km2,占國土總面積14%左右。建有3個國家級珍稀野生植物保護(hù)區(qū):廣東高州和江西東鄉(xiāng)的野生稻保護(hù)區(qū),山東墾利野生大豆保護(hù)區(qū),我國臥龍山、長白山和鼎湖山三處被列為國際生物圈保護(hù)區(qū)。
2.2非原生境保存
非原生境保存是指將植物遺傳資源遷出植物原有生態(tài)環(huán)境以外的地方進(jìn)行保存的方式。
2.2.1植株保存??刹捎梅N質(zhì)圃、植物園等保存植物遺傳資源的種子或無性繁殖器官的生活力。該保存方法為使植物遺傳資源保持一定數(shù)量,必須隔一定年限(1~5年)種植繁殖一次。特別適合于產(chǎn)生頑拗型種子的植物(如槭樹、七葉樹等)。這種種子在干燥(種子水分低于12%),低溫(10~15℃)的條件下迅速失去活力。
2.2.2種子保存。主要通過保存種子的種質(zhì)庫來完成。根據(jù)庫溫、保存年限、相對濕度可分為:(1)短期庫:庫溫10~15℃,相對濕度60%,種子含水量為8%左右。主要是臨時貯存應(yīng)用材料,并分發(fā)供種子研究、鑒定、利用。種子存放于布袋或紙袋,可保存2~5年。(2)中期庫:庫溫0~10℃,相對濕度<60%,種子含水量為7%左右。以中期貯存為目的。種子存放于玻璃瓶或紙袋,可保存15年以上。(3)長期庫:庫溫為-18℃或-20℃,相對濕度<50%,種子含水量為5~7%。為種子長期貯存,為保證遺傳完整性,一般不分發(fā)種子。種子存放于種子盒或小鋁盒,可保存50年或更長。
2.2.3離體保存。主要是利用細(xì)胞具有全能性的特點(diǎn),采用試管保存細(xì)胞培養(yǎng)物質(zhì)或組織和超低溫保存。陳振光于1985年將柑橘試管苗培養(yǎng)在20℃、12h光照條件下,不做轉(zhuǎn)移繼代培養(yǎng)保存長達(dá)13年。我國建立的馬鈴薯和甘薯試管苗種質(zhì)庫保存900份和1600份。
關(guān)鍵詞:課程建設(shè);多媒體教學(xué);改革
中圖分類號:G642.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)02-0104-02
植物學(xué)是本科農(nóng)學(xué)類專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí),一方面要求學(xué)生掌握被子植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和植物界系統(tǒng)演化的基本規(guī)律,掌握被子植物分類的基本理論、基本知識和基本技能,了解植物與人類的關(guān)系,為后續(xù)課程提供必要的植物學(xué)基礎(chǔ)知識;另一方面,著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實踐動手能力、觀察思維能力和創(chuàng)新能力[1]。
一、教學(xué)內(nèi)容
《植物學(xué)》課程是通過講授與實踐教學(xué)緊密結(jié)合的教學(xué)模式,運(yùn)用教學(xué)掛圖、教學(xué)模型和實物進(jìn)行教學(xué)。但掛圖與實際結(jié)構(gòu)相差很遠(yuǎn),模型又太少,實物不容易采到,因此學(xué)生不容易掌握。現(xiàn)為彌補(bǔ)以往教學(xué)的不足,增加電化教學(xué)和多媒體教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步加強(qiáng)直觀教學(xué)。
1.理論聯(lián)系實際。在教學(xué)過程中,注意理論聯(lián)系實際,把相關(guān)的知識與農(nóng)林生產(chǎn)實踐有機(jī)地結(jié)合。在講課過程中要多舉實例使學(xué)生加強(qiáng)理解,舉例應(yīng)是學(xué)生日常生活中常見的或是與其專業(yè)有關(guān)的植物。在理論教學(xué)方面,針對植物學(xué)課程直觀性強(qiáng)的特點(diǎn),要結(jié)合電化教學(xué)和多媒體教學(xué)手段,使學(xué)生獲得本課程的基本知識。同時,要求學(xué)生以教材和教師講授內(nèi)容為主線,參考有關(guān)文獻(xiàn)資料,既掌握重點(diǎn)內(nèi)容、理解疑難點(diǎn)問題,又可擴(kuò)大知識面,系統(tǒng)獲得本課程基本理論。
2.內(nèi)容更新,激發(fā)學(xué)生興趣。針對《植物學(xué)》課程的不斷改革,本著精講多練的原則,要形成課堂講授、投影、幻燈、掛圖與學(xué)生實驗有機(jī)的結(jié)合。在植物分類課中播放與教學(xué)內(nèi)容密切配合的錄象教學(xué)片,使野外生長的植物生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前,擺脫了生長季節(jié)和分布地區(qū)的局限性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。植物分類學(xué)部分選擇重點(diǎn)科屬,由于科學(xué)的發(fā)展、社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們所關(guān)注的重點(diǎn)發(fā)生了很大的變化,生物多樣性理論成為當(dāng)今最重要的生物學(xué)思想,著力調(diào)整植物的舉例,增加園藝植物、遺傳研究中重要的植物、植物的品種等內(nèi)容非常必要。由于對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注,環(huán)境植物也要引起關(guān)注。不只強(qiáng)調(diào)對植物的利用,要更多地培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)自然、保護(hù)植物,合理利用植物的思想,以及植物的有害性方面如由植物引起的生物安全性問題,對人類健康的影響等。由于新的技術(shù)和方法特別是遺傳引入分類,產(chǎn)生了一些新的分類系統(tǒng)和對植物起源和進(jìn)化有新的認(rèn)識和理論,要引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,對系統(tǒng)和類群的演化關(guān)系的進(jìn)行調(diào)整等。我們要利用顯微攝影系統(tǒng)和數(shù)碼照相機(jī),制作大量真實清晰植物顯微照片和植物外形數(shù)碼照片,有助于學(xué)生對植物體結(jié)構(gòu)的理解和加深印象,也大大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)知識的興趣和效率?;A(chǔ)知識和新增知識綜合在一起提供了大信息量,給植物學(xué)的學(xué)習(xí)提供了豐富的知識來源。所以合理運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,并與傳統(tǒng)的教學(xué)方法有機(jī)整合,形象生動地展示植物的生長發(fā)育規(guī)律,使死板的過程敘述生靈活現(xiàn),化解難點(diǎn),利于學(xué)生的理解和掌握,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)方法與教學(xué)手段
1.采用靈活多變的教學(xué)方法。課堂上應(yīng)鼓勵師生之間相互提問、相互探討,變“一言堂”為學(xué)生積極思考、積極投入的討論會,這樣有利于學(xué)生提出問題、研究問題,鼓勵學(xué)生積極思考、主動尋求有關(guān)知識[2]。如植物的形態(tài),南北方差異很大,名稱也各異,很多學(xué)生只知道家鄉(xiāng)的土名,通過學(xué)習(xí),能把家鄉(xiāng)野生植物及其在生產(chǎn)上的意義與課本對應(yīng)起來,從而激發(fā)了解當(dāng)?shù)刂参镔Y源進(jìn)而保護(hù)植物資源的興趣。
2.運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段。《植物學(xué)》是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的學(xué)科。具有教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣、概念抽象、理論知識難記憶而又極賦實踐性等特點(diǎn)。在教學(xué)中我們要充分利用各種電化教學(xué)手段,實現(xiàn)直觀化、形象化的教學(xué)目的。對基本概念、基本知識重點(diǎn)講授,講深講透、一絲不茍。同時,堅持課堂教學(xué)與實驗教學(xué)穿行、有機(jī)結(jié)合的教學(xué)形式,為學(xué)生提供各種直觀教輔材料,讓學(xué)生對實驗內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立觀察研究,既驗證課堂理論知識,又培養(yǎng)操作技能,拓展知識,最終達(dá)到深刻理解和掌握教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。我們對主要科、屬、種的代表植物和常見植物進(jìn)行實地生長狀態(tài)拍照,并對照片加注說明,附在每份標(biāo)本上,使學(xué)生在實驗教學(xué)中全面地掌握各種植物的形態(tài)特征、生活狀態(tài)和生存環(huán)境。我們還要建電子標(biāo)本室,這樣也可擺脫了生長季節(jié)和分布地區(qū)的局限性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
三、實踐性教學(xué)的設(shè)計思想與效果
1.實驗內(nèi)容的設(shè)計。植物學(xué)實驗內(nèi)容還是以驗證性的實驗為主。因為植物學(xué)本身的描述性,決定了我們在實驗設(shè)計上應(yīng)以形態(tài)和結(jié)構(gòu)來展示和再現(xiàn),從而幫助學(xué)生理解和掌握基本知識概念為基本目的。在實驗過程中應(yīng)盡量創(chuàng)造條件讓學(xué)生做臨時裝片,一方面增強(qiáng)他們的動手能力,另一方面親手做裝片觀察,可增強(qiáng)興趣。好的裝片可作示范,激勵學(xué)生。但是,也應(yīng)適當(dāng)考慮綜合性和設(shè)計性實驗,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。如種子和幼苗實驗中,可讓學(xué)生自備種子進(jìn)行播種,觀察發(fā)芽過程,將自己的種子及幼苗帶到實驗課上進(jìn)一步解剖,用這些植物進(jìn)行根、莖、葉的結(jié)構(gòu)觀察來增強(qiáng)學(xué)生的積極性和責(zé)任感;如葉的解剖結(jié)構(gòu)的觀察,可比較旱生植物、水生植物;陽生植物、陰生植物葉的角質(zhì)膜厚度、氣孔的形態(tài)和數(shù)量、柵欄組織細(xì)胞的層數(shù)等,并將結(jié)果進(jìn)行分析。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容安排。實踐教學(xué)在使學(xué)生理解書本所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生植物學(xué)基本技能以及解決與植物有關(guān)的實際問題有重要意義。實踐教學(xué)內(nèi)容主要有:熱帶植物的觀察(熱帶植物觀光園內(nèi));校園植物多樣性觀察;植物的鑒定技術(shù);蠟葉標(biāo)本的制作等。要求學(xué)生分組獨(dú)立完成,教師指導(dǎo)。這些實踐活動能很好地滿足培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的要求,開拓學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及學(xué)生的動手獨(dú)立工作的能力、團(tuán)隊精神。如學(xué)生在鑒定植物的過程中就會發(fā)現(xiàn)很多問題,有的學(xué)生學(xué)會了使用植物檢索表和解剖鏡等工具獨(dú)立鑒定植物;有的學(xué)生學(xué)會了研究植物結(jié)構(gòu)的方法;有的學(xué)生學(xué)會了野外調(diào)查植物的方法等。為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,根據(jù)不同專業(yè)和個人的愛好,學(xué)生可按不同分類單元如薔薇科、豆科、十字花科、茄科、禾本科、百合科等,進(jìn)行生物多樣性的調(diào)查并提出合理利用、配置等建議。促使學(xué)生查閱大量文獻(xiàn)資料、植物分類工具書,這鍛煉了學(xué)生鑒定植物、調(diào)查研究植物多樣性和文獻(xiàn)資料的綜合分析的能力,也密切了與他們學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程的銜接。與此同時,為訓(xùn)練學(xué)生實驗操作技能,還規(guī)定學(xué)生制作一定數(shù)量的標(biāo)本,好的標(biāo)本又成為下屆學(xué)生教學(xué)的實驗材料。要對校園植物的多樣性進(jìn)行全面調(diào)查摸底,編寫植物名錄,制作植物標(biāo)牌,提出學(xué)校綠化建議等。這樣既培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科研能力,又培養(yǎng)了學(xué)生熱愛自然、熱愛校園的素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]袁穎.高等學(xué)校農(nóng)林專業(yè)《植物學(xué)》課程教學(xué)改革探索與實踐[J].西昌學(xué)院學(xué)報自然科學(xué)版,2006,(12):149.
關(guān)鍵詞:植物; 多樣性; 保護(hù)
中圖分類號:Q948
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2017)12017403
1引言
伴隨著全球自然生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化,森林對自然環(huán)境的保護(hù)和修復(fù)功能日益凸顯,健全的森林生態(tài)系統(tǒng)對自然環(huán)境的修復(fù)起著至關(guān)重要的作用。植物多樣性豐富程度是反映森林生態(tài)系統(tǒng)是否健全的重要標(biāo)志,主要包括4個層次的內(nèi)容:遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性[1]。漕澗林場轄區(qū)地處被認(rèn)為是世界3個生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)交匯帶上,即喜馬拉雅地區(qū)、中國西南山地、印度―馬來的交匯帶上[2],林區(qū)內(nèi)山高谷深,坡度較陡,隱域環(huán)境眾多,植物多樣性豐富,還有許多地區(qū)的植物多樣性還未得到充分認(rèn)識。為更好的發(fā)揮森林的生態(tài)效益,對林區(qū)植物多樣性進(jìn)行深入調(diào)查和搶救性保護(hù)成為生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2研究地自然概況
2.1自然地理概況
漕澗林場位于云南省大理州西部云龍縣境內(nèi),在大理、保山、怒江三地州交界處,東經(jīng)98°58′~99°15′,北25°29′~26°04′之間,林區(qū)最高海拔3655.9 m,最低海拔2300 m,轄國有林面積21731 hm2,是中國地勢第一階梯向第二階梯過渡帶的邊緣位置(圖1),林區(qū)河谷切割深刻,全為山地,氣候冷涼,最冷月為1月,年平均溫度8.8℃,雨量豐沛,年平均降雨量1500~2000 mm之間,屬溫涼性氣候帶,利于植物生長,森林覆蓋率84.85%。
2.2生態(tài)區(qū)位概況
漕澗林場林區(qū)位于橫斷山脈南緣滇西縱谷區(qū),“三江并流”世界自然遺產(chǎn)區(qū)末端,瀾滄江和怒江的分水嶺上。林區(qū)西隔怒江與高黎貢山國家級自然保護(hù)區(qū)相望,東臨瀾滄江與云龍?zhí)斐貒壹壸匀槐Wo(hù)區(qū)毗鄰,林區(qū)位置見圖2,分屬怒江和瀾滄江流域,印度洋和太平洋水
系,處在喜馬拉雅地區(qū)、中國西南山地、印度―馬來等3個被公認(rèn)為世界生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)的交匯帶核心區(qū),林區(qū)生態(tài)區(qū)位尤為重要,林分結(jié)構(gòu)完整,植物種類豐富。
3植物多樣性保護(hù)背景
3.1林區(qū)植物多樣性現(xiàn)狀
漕澗林場林區(qū)范圍內(nèi)森林植被類型多樣,從海拔2300 m的集體林交界處到海拔3655.9 m的山頂,植被類型包括:Ⅰ暖性闊葉林(2300~3000 m)、Ⅱ暖性針葉林(2300~2800 m)、Ⅲ溫涼性針葉林(2600~3000 m)、Ⅳ寒溫性針葉林(3000~3655.9 m)、Ⅴ竹林(2500~3655.9 m)[3]。云南省范圍內(nèi)分布的野生植物種類中有1/3以上物種在林區(qū)內(nèi)有天然分布,目前已查明的木本植物種類達(dá)74個科283種,其中大量分布的有杜鵑花科(Ericaceae)植物分布31個種、薔薇科(Rosaceae)植物分布29個種、樟科(Lauraceae)植物分布17個種、槭樹科(Aceraceae)植物分布10個種、殼斗科(Fagaceae)植物分布9個種、山茶科(Theaceae)植物分布9個種、木蘭科(Magnoliaceae)植物分布8個種、松科(Pinaceae)植物分布8個種、五加科(Araliaceae)植物分布8個種、忍冬科(Caprifoliaceae)植物分布8個種、冬青科(Aquifoliaceae)植物分布7個種、??疲∕oraceae)植物分布7個種。林區(qū)內(nèi)分布有滇藏木蘭(Magnolia campbellii(Hook.f.et Thoms)D.L.Fu)、長喙厚樸(Magnolia rostrata W.W.Smith)、云南紅豆杉(Taxus yunnanensis Cheng et L. K. Fu)、云南榧木(Torreya fargesii Franch.var.yunnaneasis(Cheng et L.K.Fu)N.Kang)、水青樹(Tetracentron sinense Oliv)、十齒花(Dipentodon sinicus Dunn.)、領(lǐng)春木(Euptelea pleiosperma Hook.f.et Thoms)、延齡草(Trillium tschonoskii Maxim)、云南黃連(Coptis teeta Wall)等多種國家Ⅰ、Ⅱ級保護(hù)的野生植物,其中被劃入《中國植物紅色名錄》的受威脅植物種類在林區(qū)有40種之多[4],這些瀕危物種在林區(qū)內(nèi)均長勢良好。漕澗林場林區(qū)位于世界杜鵑花科植物的中心分布區(qū)域,林區(qū)內(nèi)集中分布有31個杜鵑花科植物品種,云南的名花,即山茶花、杜鵑花、玉蘭花、報春花、百合花 、龍膽花、蘭花、綠絨蒿,在林區(qū)內(nèi)都能尋到蹤跡。林區(qū)內(nèi)良好的生態(tài)環(huán)境和多樣的森林類型,為野生動物提供了良好的棲息繁衍場所,林區(qū)鳥獸資源較為豐富。
3.2林區(qū)植物多樣性保護(hù)的意義
漕澗林場林區(qū)與被譽(yù)為“世界生物多樣性最豐富地區(qū)”的高黎貢山國家級自然保護(hù)區(qū)僅一江之隔,由于過渡地帶獨(dú)特的自然地理位置和氣候條件,形成了林區(qū)內(nèi)物種分布的奇特布局,各種珍稀瀕危植物在林區(qū)呈“斑塊狀”分布在林區(qū)各個位置,形成各自穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。近年來,由于氣候干旱,火災(zāi)頻發(fā)和交通便利,林區(qū)人為活動頻繁,畜害嚴(yán)重等各種因素,導(dǎo)致部份物種出現(xiàn)分布范圍縮小,自然更新困難,群落逐漸衰退的趨勢。為保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,對林區(qū)植物多樣性進(jìn)行保護(hù)顯得尤為重要,它不僅是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ),還是實現(xiàn)森林生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益不斷提升的前提,也是林場最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的根本保證。
4植物多樣性保護(hù)的研究方法和保護(hù)措施
4.1植物多樣性保護(hù)的研究方法和關(guān)鍵步驟
4.1.1植物多樣性保護(hù)的研究方法
在研究區(qū)內(nèi)對林分群落結(jié)構(gòu)和植物種類進(jìn)行樣地調(diào)查,在每個林班內(nèi)沿海拔梯度選擇樣地,每100 m海拔區(qū)間內(nèi)設(shè)3個樣地,針對喬木群:在20 m×25 m樣地內(nèi)設(shè)置5個2 m×2 m灌木樣方和5個1 m×1 m草本樣方;針對灌木群落:在10 m×10 m樣地內(nèi)設(shè)置5個2 m×2 m灌木樣方和5個1 m×1 m草本樣方;針對草本群落:在10 m×10 m樣地內(nèi)設(shè)置5個1 m×1 m樣方做草本調(diào)查[5];灌木和草本樣方位置均設(shè)置在樣地4角和中心位置。通過群落調(diào)查,對樣地中喬木進(jìn)行每木檢尺,詳細(xì)記錄喬、灌、草種類和數(shù)量,以重要值為基礎(chǔ),計算出各個群落的多樣性指數(shù)。
相對多度=(一個種的個體數(shù)量/全部種的個體數(shù)量)×100%,
頻度=(某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)/樣方總數(shù))×100%,
相對頻度=(一個種的頻度/全部種的頻度之和)×100%,
相對優(yōu)勢度=(一個種的基面積之和/全部種的基面積之和)×100%,
重要值=相對多度+相對頻度+相對優(yōu)勢度[6],
多樣性指數(shù): S=出現(xiàn)在樣地的物種數(shù),
Pielou指數(shù)(均勻度指數(shù)):J=(-∑PilogPi)/logS,
Simpson指數(shù)(優(yōu)勢度指數(shù)):D=1-∑〔Ni(Ni-1)/N(N-1)〕,
Shannon-Weiner指數(shù)(H′):H′=-∑PilogPi。
式中,Ni為第i個物種的重要值,N為群落(樣地)中所有物種重要值之和,S為物種i所在樣方的物種總數(shù),既豐富度指數(shù)。運(yùn)用Sigmaplot軟件對多樣性指數(shù)進(jìn)行回歸分析,統(tǒng)計分析植物種類及分布范圍,找出種群分布及群落演替規(guī)律,分析導(dǎo)致種群退化的原因,有針對性的加以保護(hù)。不同種群保護(hù)方法見表1。
4.1.2植物多樣性保護(hù)關(guān)鍵步驟
第一步:設(shè)施和硬件配置。要更好的保護(hù)好林區(qū)植物多樣性,對珍稀植物的跟蹤觀測和苗木擴(kuò)繁培育必不可少,配備相關(guān)的觀測設(shè)備和育苗設(shè)施等硬件是做好保護(hù)工作的前提。
第二步:人才隊伍建設(shè)。培養(yǎng)一支熱愛林業(yè)工作,有多樣性保護(hù)經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人才隊伍,定期開展相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),是做好保護(hù)工作的關(guān)鍵。
第三步:植物多樣性調(diào)查與規(guī)劃。對林區(qū)植物多樣性進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查分析,并合理規(guī)劃保護(hù)范圍,制定保護(hù)措施,是做好植物多樣性保護(hù)的基礎(chǔ)。
第四步:構(gòu)建植物多樣性信息平臺。信息平臺建設(shè)是系統(tǒng)開展遺傳、物種、生態(tài)及景觀多樣性研究的基礎(chǔ),也是實現(xiàn)植物多樣性規(guī)劃與保護(hù)的重要途徑[7]。
4.2植物多樣性保護(hù)措施
4.2.1種質(zhì)資源保存
采集種子對植物遺傳資源進(jìn)行存儲,可以在最大限度上對植物的多樣性進(jìn)行保護(hù)。采集植物種子,依托設(shè)施齊備的科研院所進(jìn)行種子保存,是植物多樣性保護(hù)最經(jīng)濟(jì)最直接的方法。
4.2.2加強(qiáng)宣傳教育
植物多樣性保護(hù)中必不可少的一個重要環(huán)節(jié),就是加強(qiáng)全民的保護(hù)意識,通過各種宣傳手段和科普活動,宣傳植物多樣性保護(hù)和人民生活的密切聯(lián)系,強(qiáng)化群眾的保護(hù)意識。加強(qiáng)監(jiān)督和法律體系建設(shè),通過政府引導(dǎo),在全社會營造保護(hù)生態(tài)環(huán)境的氛圍,讓植物多樣性保護(hù)意識扎根在群眾心中。
4.2.3就地封育保護(hù)
針對林區(qū)范圍內(nèi)更新情況正常,種群生長穩(wěn)定的珍稀保護(hù)樹種,通過封山育林和劃定保護(hù)區(qū)域的方式,采取就地保護(hù),主要植物種類包括:滇藏木蘭、貢山厚樸、水青樹、十齒花、領(lǐng)春木、小果垂枝柏、蒼山冷杉、云龍箭竹和槭樹科、杜鵑花科等植物種群。
4.2.4建園遷地保護(hù)
針對林區(qū)內(nèi)種群數(shù)量較少,易遭受人、畜破壞的珍稀植物種群,以及觀賞價值、藥用價值較高,易遭到人為采挖的植物,結(jié)合林場管護(hù)站點(diǎn)分散在林區(qū)的便利條件,采取建園遷地保護(hù)的方法,通過育苗種植擴(kuò)大種群數(shù)量,在分布區(qū)管護(hù)站附近集中建園進(jìn)行遷地保護(hù)。主要植物種類包括:云南黃連、延齡草、云南大百合、綠絨蒿、黃花獨(dú)蒜蘭等植物種群。
4.2.5瀕危植物人工繁育保護(hù)
針對林區(qū)內(nèi)野外種群數(shù)量稀少、更新困難的瀕危植物種群,通過人工育苗繁殖,進(jìn)行遷地保護(hù)和野外回歸種植,擴(kuò)大野外種群數(shù)量,提高種群穩(wěn)定性,主要植物種類包括;紅豆杉、榧樹等保護(hù)等級較高的植物。
2017年6月綠色科技第12期
5結(jié)語
植物作為全球生物多樣性中至關(guān)重要的一部分,在維持生態(tài)系統(tǒng)基本功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。由于植物多樣性自身面臨的生存危機(jī),在現(xiàn)代林業(yè)生態(tài)建設(shè)中,植物多樣性保護(hù)已經(jīng)成為森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和健康發(fā)展的前提。根據(jù)林場多年來的保護(hù)經(jīng)驗和成效分析:加強(qiáng)基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)收集、建立植物多樣性信息共享平臺、針對林區(qū)環(huán)境特征采取常規(guī)方法和探索新技術(shù)相結(jié)合的保護(hù)方法,針對林區(qū)植物多樣性動態(tài)跟蹤分析和瀕危物種評估結(jié)果制定科學(xué)的保護(hù)措施,是做好植物多樣性保護(hù)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。植物多樣性保護(hù)工作,是一個需要全社會共同參與的長期而艱巨的歷史任務(wù),只有改變觀念、細(xì)化責(zé)任、強(qiáng)化落實,才能推動植物多樣性保護(hù)工作的有序開展,政府和相關(guān)職能部門要強(qiáng)化主體責(zé)任,制定嚴(yán)格的監(jiān)管措施,提高全社會的保護(hù)意識,才能最終抓好植物多樣性保護(hù)工作,更好的服務(wù)于生態(tài)文明建設(shè),實現(xiàn)植物多樣性和生態(tài)環(huán)境互相促進(jìn)的良性循環(huán)。
參考文獻(xiàn):
[1]
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[3]龐承昭,瞿仰全,吳健全.云龍縣漕澗林場森林資源二類調(diào)查報告[R].云龍:云龍縣林業(yè)局,1989.
[4]孫衛(wèi)邦,文香英,周元,等.云志本山常見植物(國際合作)[R].云龍:云龍縣林業(yè)局,2009.
實踐地點(diǎn):江西省廬山
實踐人員:
實踐用具:數(shù)碼相機(jī)一臺,每位成員備用記錄用的筆記本和筆等
實踐方法:1. 查閱現(xiàn)有資料,了解廬山的植物多樣性及自然生態(tài)環(huán)境狀況。
2. 實地考察,分門別類地記錄,采集標(biāo)本并拍成照片
3. 成員之間互相交流討論,整理材料,分析記錄成果并總結(jié)。
指導(dǎo)老師:
實踐時間: 2009年6月5日至6月15日
圖片及資料展出時間: 2009年6月16日至23日
注意事項:1、小組內(nèi)成員要分工明確、做好配合
2、活動過程中要實事求是、端正態(tài)度
3、嚴(yán)謹(jǐn)考察,詳實記錄
4、成員之間多交流互動,活動后期認(rèn)真作好總結(jié)
實踐目的:
本次活動的開展主要是讓廣大的同學(xué)了解植物種類的多樣性,植物種類的多樣性的破壞可以引發(fā)生態(tài)性“災(zāi)難”的后果,結(jié)合生態(tài)旅游關(guān)注人與自然應(yīng)有的和諧.讓廣大的同學(xué)乃至整個社會認(rèn)識到植物種類多樣性的重要,并且通過廬山生態(tài)環(huán)境的調(diào)查和開展校園圖片展活動讓我們能夠體會到大自然的神奇,能有更大的熱情和動力去保護(hù)我們的大自然母親. 另外,通過野外實習(xí),使同學(xué)們增強(qiáng)了集體觀念,培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,同時開闊眼界,了解祖國豐富的動植物資源、美麗的大好河山,從而進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們愛專業(yè)、愛祖國的情懷。
實踐背景:
1. 廬山是我國中亞熱帶東部地區(qū)植物種類豐富、植物類型復(fù)雜、植物被垂直帶譜較完整的一座山地。風(fēng)景區(qū)面積302平方公里,山體面積282平方公里,最高峰漢陽峰海拔1474米。廬山植物資源豐富,森林覆蓋率達(dá)76.6%,高等植物近3000種森林蔭郁,植被豐富.然而其植被破壞也很嚴(yán)重,尤其在山地海拔1200米以上的地段,由于人為的 因素,自然植被已經(jīng)面目全非,許多珍稀的植物已經(jīng)瀕臨滅絕,給廬山的植物多樣性帶來了嚴(yán)重的隱患。
2. 江西廬山植物園在中科院植物所的大力支持下,積極建立“長江中下游地區(qū)珍稀瀕危植物保育基地”。目前,植物園已對40科77屬94種的植物實施了遷地保護(hù),為植物多樣性保護(hù)和發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。該園新開辟了珍稀瀕危植物區(qū),以珍稀瀕危植物的保護(hù)、恢復(fù)和持續(xù)發(fā)展為研究方向,在遷地保護(hù)、致瀕原因、生存力、有效種群、最小存活種群、保護(hù)生物學(xué)、遺傳育種、人工繁殖和馴化等方面深入研究;并進(jìn)行珍稀瀕危植物的回歸再引種,實現(xiàn)珍稀瀕危植物野生種群的恢復(fù),使該園成為珍稀瀕危植物種質(zhì)保存基地和科研基地,為社會提供有重要經(jīng)濟(jì)用途的珍稀植物的種質(zhì)資源及其繁育和馴化技術(shù)。目前,該園馴化成功的國外優(yōu)良樹種,有柳杉、冷杉、花柏、金松、歐洲云杉及一部分珍稀瀕危植物已在我國不少地區(qū)推廣。
3. 位于廬山北麓的國家級森林公園———蓮花洞森林公園內(nèi)違規(guī)建房成風(fēng),美麗的風(fēng)景慘遭破壞。更令人震驚的是,大多數(shù)新建的別墅賓館都沒有取得國土資源部門頒發(fā)的土地證。
實踐方案:
(一). 結(jié)合生態(tài)旅游的思路,要密切關(guān)注人們在開發(fā)廬山的同時,可能有的對廬山生態(tài)環(huán)境的破壞,用實證的資料數(shù)據(jù)呼吁人們保護(hù)大自然.如何人們大量在山上建別墅,沒有規(guī)劃性地浪費(fèi)土地,以及旅游資源開發(fā)不當(dāng)?shù)?
(二). 在實地的調(diào)研結(jié)束后,我們將在學(xué)校內(nèi)進(jìn)行大量的圖片及有關(guān)廬山植物園和蓮花洞森林公園的資料展出.
(三). 對廬山植物園,廬山蓮花洞森林公園等園區(qū)的植物種類進(jìn)行調(diào)研,由王萬賢老師給我們講解植物學(xué)方面的知識,我們將對老師所講解的知識進(jìn)行記錄在案和資料整理.
(四). 活動中主要進(jìn)行對廬山植物園和廬山蓮花洞森林公園的植物種類進(jìn)行記錄和分析,并且把植物園和公園中保護(hù)完好的植物種類及生物進(jìn)行拍照,將所有的圖片及記錄的資料在學(xué)校進(jìn)行展出,展出的時間為期一周.
(五). 活動成員要對廬山各種地理環(huán)境下的植物進(jìn)行綜合全面的調(diào)查,對植物的分布和不同植物對各種氣候的適應(yīng)要系統(tǒng)觀察和分析.
多樣的動植物
Play1.找螞蟻
在帶寶寶散步的過程中,留心小區(qū)周圍路旁、大樹底下的螞蟻和螞蟻洞,引導(dǎo)寶寶認(rèn)識螞蟻,觀察螞蟻長什么樣,是怎么生活的,它們整天都忙著干什么?當(dāng)它找到食物怎么辦,是馬上就吃了還是干別的事情?等等。
效果:認(rèn)識螞蟻,了解螞蟻的特征及習(xí)性
Play2.樹的樣子
和寶寶在小區(qū)散步的時候,讓他認(rèn)真觀察每一棵樹,包括高矮、大小,有沒有開花,樹葉是什么樣的,用手摸摸樹皮有什么感覺。
效果:初步認(rèn)識樹
Play3.各種各樣的植物
常帶寶寶到小區(qū)、植物園轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),感受一下大自然中各種各樣的植物,了解植物的多樣性與豐富性,知道有高高大大的樹、有低矮漂亮的花、有在地上長的小草等。
效果:豐富寶寶對植物多樣性的認(rèn)識。
Play4.會變的葉子
和寶寶逛公園的時候,引導(dǎo)寶寶看看公園里樹上的葉子和地上的葉子有什么不同?之后從植物上摘一片綠色的葉子,問寶寶猜猜過幾天葉子會變成什么樣?到了秋天,和寶寶一起再看看樹上的葉子發(fā)生了什么變化。
溫馨提示:為幫助寶寶記憶,可把枯萎前葉子的樣子拍成照片對照觀看。
效果:知道葉子離開植物就會變黃變枯萎。
神奇的天氣變化
Play1.風(fēng)
當(dāng)風(fēng)吹到身上把衣服撩起時,當(dāng)?shù)厣系陌咨芰洗吒唢w起時,告訴寶寶:這是風(fēng)在吹。媽媽可隨時引導(dǎo)寶寶感受、發(fā)現(xiàn)風(fēng)的存在,如:大樹搖擺、紅旗飄起、家里的窗簾被吹起,都說明有風(fēng)。
效果:感受發(fā)現(xiàn)風(fēng)的存在。
Play2.白天和黑夜
早上醒來,讓寶寶看看明亮的窗戶和戶外的太陽,告訴寶寶現(xiàn)在是白天,可以吃飯,可以去外面玩;晚上,再讓寶寶看看窗外黑黑的夜空,引導(dǎo)寶寶認(rèn)識晚上太陽不見了,睡覺去了,而天上會出現(xiàn)月亮和星星。為幫助寶寶更好地理解,媽媽還可準(zhǔn)備關(guān)于白天和黑夜的圖片,如:白天天空中有太陽、白云、小鳥,人們上班、上學(xué),商店開門營業(yè),大街上人來人往;晚上則黑乎乎的,天上只有星星和月亮,人們都在睡覺。
效果:知道白天和晚上及其特征。
Play3.奇妙的四季變化
每個季節(jié),都帶寶寶到戶外多走走多看看,看看春夏秋冬外面都有什么變化。為了幫助寶寶對比,媽媽可把各個季節(jié)的變化照下來,幫助寶寶回憶對比。
效果:初步感受四季的不同與變化。
Play4.照顧娃娃
準(zhǔn)備一個布娃娃和娃娃穿的衣服、帽子等若干。平常天氣變暖或變冷媽媽給寶寶增減衣服的時候,或者寶寶自己感覺熱或冷想換衣服的時候,引導(dǎo)寶寶給家里的娃娃也換換衣服。
效果:知道要隨天氣變化增減衣服。
奇妙的物理現(xiàn)象
Play1.磁鐵吸吸吸
準(zhǔn)備一塊磁鐵和一些家中閑置的小鐵鎖、鐵夾子等,讓寶寶拿著磁鐵吸一吸這些東西,然后鼓勵寶寶拿著磁鐵石在家中四處吸一吸,看還能吸到什么。
效果:感受磁鐵的磁性。
Play2.會跳舞的紙
準(zhǔn)備一塊皺紋紙,團(tuán)成球狀,媽媽舉高然后放手,讓它自己落下,再把皺紋紙展開,然后再次把它舉高并讓它自由落下。當(dāng)皺紋紙飄飄揚(yáng)揚(yáng)好像跳舞一樣下落的時候,媽媽可以告訴寶寶,紙在跳舞呢,慢慢地才能跑到地上。
效果:對物體下落現(xiàn)象感興趣,能初步感知物體下落時速度有快有慢。
Play3.飛跑的小車
準(zhǔn)備一輛玩具小車和一塊木板,還有一些積木。用積木把木板稍微墊高,角度約30°~40°。媽媽讓寶寶把車放到斜坡的最上方,寶寶馬上就會看到小車從坡上飛跑起來
效果:感受坡度對小車速度的影響。