西北农林科技大学《植物资源学》学习指导Word下载.docx

西北农林科技大学《植物资源学》学习指导Word下载.docx

《西北农林科技大学《植物资源学》学习指导Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西北农林科技大学《植物资源学》学习指导Word下载.docx（54页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（四）植物资源学的主要研究内容

1．植物资源分类系统的研究。

2．植物资源种类和用途的研究。

3．植物资源有用成分的研究。

4．植物资源驯化栽培的研究。

5．植物资源综合利用的研究。

6．植物资源开发的生物技术应用研究。

7．植物资源调查规划与评价的研究。

8．植物资源保护管理与可持续利用的研究。

复习思考题

1．什么是植物资源？

什么是资源植物？

2．研究植物资源有何意义？

3．简述植物资源学的学科性质。

4．简述植物资源学的研究对象。

5．植物资源学的主要研究内容有哪些？

总论

第一章植物资源的分类、分布与特点

一、植物资源的分类（按用途分）

1．食用植物资源

（1）淀粉植物类

（2）蛋白植物类（3）食用油脂类（4）维生素植物类

（5）饮料植物类（6）食用色素植物类（7）食用香料植物类

（8）甜味剂植物类（9）饲用植物类（10）蜜源植物类

（11）其他食用植物类

2．药用植物资源

（1）中草药植物类

（2）农药植物类

3．工业用植物资源:

可用以纺织、造纸、编织、印染、制药、化工原料等方面。

包括：

（1）纤维植物类

（2）鞣料植物类（3）香料植物类（4）工业用油脂植物类

（5）树胶植物类（6）工业用染料植物性类（7）能源植物类

4．保护和改造环境植物资源：

包括

（1）防风固沙植物类

（2）保持水土植物类（3）改良土壤植物类

（4）监测和抗污染植物类（5）绿化美化、保护环境植物类（6）指示植物类

5．植物种质资源：

也叫品种资源或遗传资源，是指选育新品种的基础材料，包括植物的栽培种、野生近缘属种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的各种植物的遗传材料。

即一切具有一定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种植物类型。

二、植物资源的特点

1．可再生性：

是指在自然和人为条件下，植物具有不断的自然更新和人为繁殖的能力。

2．可解体性（易受威胁性）：

是指植物受自然灾害和人为破坏而导致某些植物种类减少，以致灭绝的特性。

3．近缘种成分的相似性。

植物近缘属种在所含化学成分上具有相同或相似性，亲缘关系越近，则所含化学成分越相似。

4．利用的时间性。

不同植物种类，不同的植物器官在生长发育不同时期所积累的代谢产物都不相同，这就决定了植物资源采收利用具有时间性。

5．用途的多样性。

植物种类的多样性和植物功能的多样性，决定了植物资源用途的多样性。

6．可栽培性：

是指野生植物资源通过引种驯化，可变成栽培植物。

7．分布的地域性：

是指植物资源都分布在一个自己适应的区域内，即一定的地区有一定的植物资源。

8．价值的潜在性。

随着科学技术的发展，越来越多的植物的用途会被发现。

三、我国植物资源的区域分布

我国植物资源分为8个区域：

（一）东北区：

包括黑龙江、吉林、辽宁东部和内蒙古大兴安岭地区。

自然状况：

气侯寒冷，冻土多，沼泽多，处于我国温带和寒温带湿润、半湿润季风气侯区。

主要植物资源：

该区土壤肥沃，农业发达，植物资源十分丰富，是我国最大的木材产地。

（1）药用植物：

是我国地道植物药材“北药”的基地。

主产人参、天麻、细辛、五味子、柴胡、甘草、黄芪、党参、草麻黄等中草药；

草乌头、黎芦、瑞香狼毒等农药植物。

（2）果树植物：

山葡萄、山里红、猕猴桃、蓝靛果、草莓等。

（3）香料植物：

藿香、野薄荷、百里香等。

（4）色素植物：

茜草、紫草、蓝靛果等。

（5）纤维植物：

亚麻、罗布麻、乌拉草等。

（二）华北区：

包括辽宁西部、河北大部分、山西、陕西（北以长城为界，南以秦岭为界）、宁夏南部、甘肃东南部、山东、河南和安徽淮河以北、北京、天津。

属于暖温带半湿润气侯，夏热多雨，冬季干燥，春季多风沙。

耕垦历史悠久，人类活动影响深刻，自然生物群落改变极大，是苹果、梨、桃、枣、山楂的主产区之一。

是我国地道药材“北药”的主产区，有党参、甘草、黄芪、半夏、知母、连翘、枸杞、草黄麻、柴胡、地黄等药用植物；

还有黎芦、草乌头、泽漆、大戟、瑞香狼毒、臭椿等农药植物。

（2）果树植物资源：

山葡萄、山里红、毛榛子、酸枣等。

（3）香料植物资源：

柏木、野薄荷、百里香、薰衣草等。

（4）色素植物资源：

茜草、紫草、蓼蓝、菘蓝、栀子等。

（5）纤维植物资源：

芦苇、苘麻、亚麻、青檀、构树等。

（6）树脂树胶植物：

漆树、华山松、油松、皂荚等。

（三）华中区：

秦岭淮河以南，北回归线以北，云贵高原以东的中国广大亚热带地区，包括湖南、湖北东部、浙江、江西、广东和广西北部，福建大部。

温暖湿润，冬温夏热，四季分明，冬季气温较低，但不严寒，属亚热带季风气候。

陆地水资源丰富，农业发达，植物资源丰富。

（1）珍稀孑遗植物：

本区保存着许多第三纪残存的孑遗植物，如水杉、银杉、水松、银杏、金钱松、白豆杉、观光木、香果树、鹅掌楸等。

（2）药用植物：

是地道药材“浙药”和部分“南药”的主产区。

主产山茱萸、茯苓、丹参、杜仲、何首乌等中草药植物；

还有鱼藤、鸡血藤、川楝、除虫菊等农药植物。

（3）果树植物：

杨梅、金樱子、刺梨、酸枣、猕猴桃等。

（4）香料植物：

香榧、柏木、马尾松、玉兰、香桂、山胡椒、紫罗兰、薰衣草、茉莉等。

（5）色素植物：

蓼蓝、菘蓝、苏木、栀子、冻绿、密蒙花、姜黄、茜草、紫草等。

（6）纤维植物：

青檀、构树、苎麻、苘麻、棕榈、芦苇等。

（四）华南区：

位于我国的最南部，包括北回归线以南的云南、广西、广东南部，福建福洲以南的沿海狭长地带以及台湾、海南和南海诸岛。

属热带季风气候，湿热多雨。

该区是全国植物资源最丰富的地区。

是地道药材“广药”的主产区，主产海南粗榧、槟榔、儿茶、益智、鸦胆子、胡椒、萝芙木、美登木、三七等中草药植物；

还有鱼藤、鸡血藤、川楝、百部、陆均松、陆水草等农药植物。

椰子、芒果、橄榄、番木瓜、金樱子、腰果、杨梅等。

香榧、柏木、夜合花、九里香、香茅等。

玫瑰茄、菘蓝、苏木、栀子、冻绿、密蒙花、姜黄等。

棕榈、木棉、白藤、黑莎草等。

（五）西南区：

包括云南、贵州高原北部、四川盆地、陕南、湖北西部及甘肃和河南南部的小部分地区。

具有亚热带高原盆地的特点，且，多数地区春温高于秋温，春旱而夏秋多雨。

植物资源极为丰富。

茯苓、黄连、冬虫夏草、贝母、大黄、肉桂、盐肤木、雪莲花、天麻、杜仲等。

杨梅、山里红、金樱子、酸枣、沙棘、猕猴桃、蛇莓等。

柏木、白玉兰、九里香、山胡椒、薰衣草、罗勒、茉莉、香茅等。

蓼蓝、菘蓝、苏木、栀子、冻绿、密蒙花等。

青檀、构树、苎麻、苘麻、陆地棉、棕榈等。

（六）西北区：

内蒙古西部、甘肃祁连山以北、昆仑山以北的干旱和半干旱的草原和荒漠地区。

本区属内陆干旱气候，大部分属于荒漠，干旱少雨，风沙大，土壤盐溃化强烈。

植物资源比较贫乏，主要是牧草资源和一些药用植物。

有新疆阿魏、雪莲、大黄、黄芪、贝母、甘草、草麻黄、冬虫夏草等中草药；

有苦参、藜芦、牛漆等农药植物。

沙棘、沙枣、越橘、蔷薇、山楂、新疆野苹果、新疆樱桃李等。

栉叶蒿、臭蒿、、玲玲香青、乳白香青等

紫草、茜草、沙棘、越橘等。

亚麻、苘麻、罗布麻、大叶白麻、芨芨草等。

（七）内蒙区：

内蒙古中部、宁夏北部、陕西北部、河北北部。

本区属温带内陆干旱、半干旱季风气候。

草原牧业发达，是我国重要畜牧业基地之一。

是我国地道药“北药”中市盈干旱环境种类的集中产区之一，也是中华民族药“蒙药”的发源地。

有甘草、草麻黄、防风、蒙古黄芪、宁夏枸杞、党参、知母、远志、黄芩等中草药；

沙棘、沙枣、山里红、西伯利亚杏、东北杏、黑果栒子等。

百里香、细叶杜香、宽叶杜香、香青兰等。

紫草、茜草、沙棘等。

（八）青藏区：

包括西藏、青海、四川的甘孜和阿坝、云南的迪庆、甘肃甘南及祁连山以南和新疆昆仑山以南。

本区气候、地形、植被复杂，垂直变化明显，东南部，地势较低，气候温暖湿润，西北部地势较高，气候寒冷。

本区植物资源丰富。

本区是中华民族药“藏药”的发源地，药用植物资源千种以上，其中名贵中药材有冬虫夏草、贝母、三七、天麻、雪莲、灵芝、红景天等。

农药植物有楝树、小刺鱼藤、毛枝鱼藤、百部、藜芦、牛漆等。

沙棘、西藏沙棘、腺齿蔷薇、黄果悬钩子、库叶悬钩子等。

百里香、栉叶蒿、臭蒿、香茅、花椒、胡椒等。

水麻、水苎麻、紫麻、大叶黄麻、黄瑞香、白藤等。

1．按用途分类，我国植物资源可分为哪几大类？

2．我国植物资源可分为哪几个区域？

3．植物资源具有哪些特点？

4．结合你家乡所在地区，谈谈该地区的环境特点，有哪些重要植物资源。

第二章资源植物的引种驯化

一、引种驯化的概念

1．引种驯化：

通过人工栽培、自然选择和人工选择，使野生植物、外地或外国的植物适应本地自然环境和栽培条件，成为能满足生产需要的本地植物。

2．引种与驯化既有区别又有联系，是一个过程的不同阶段。

（1）植物引种：

是将植物向新的生长环境的定向迁移，即将野生植物移入人工栽培条件下种植或将一种植物从一个地区移种到另一地区。

（2）植物驯化：

是通过人工措施定向地改变植物固有的遗传性，使引入的植物适应新的生活条件。

二、我国资源植物引种驯化的历史概况

（一）国内引种时期：

原始农业开始—公元一世纪

1．各地野生植物的逐步驯化。

2．黄河流域为中心的地区间引种，是以亚洲植物为限。

（二）陆路引种时期：

从张骞出使西域—元末

引种途径以陆路引种为主，来源以欧洲植物为主，主要是经济植物、观赏植物等。

（三）海路引种时期：

明代起—新中国成立前

引种途径以海路引种为主，来源以欧洲植物和美洲植物为主。

（四）计划引种时期：

新中国成立后，我国植物引种驯化逐步转移到科学的轨道。

其主要成就表现在：

1．重要乡土植物的引种驯化

2．国外重要经济植物的引种驯化

三、植物资源引种驯化的意义

1．增加资源植物种类

2．改良栽培植物种类

3．扩大栽培范围、发展商品生产

4．保护珍稀濒危植物

5．发挥植物的优良特性

四、植物引种驯化的理论

1．达尔文学说：

达尔文学说是植物引种驯化最重要的理论基础。

（1）植物在自然条件下有适应风土的能力。

（2）有机体的地理分布不仅决定于现代因子，还决定于历史因子。

（3）有机体能在改变了的条件下发生变异。

（4）植物的各个体在不同生存条件下发育时会产生变种，通过选择可获得新类型的植物。

2．气候相似论：

由德国林学家迈耶尔在20世纪初提出来的。

基本观点：

引种时引进地的气候条件要与原产地的气候条件相似，引进的植物才能正常生长、发育。

3．生态历史分析法：

由前苏联植物学家库列亚索夫在1953年提出的。

有些植物的现代分布区不一定是它们的最适生长区。

4．区系发生法：

由原苏联植物学家库尔米里琴提出的。

引种起源上有亲缘关系和有某些共性的区系之间的植物，容易成功。

5．栽培植物起源中心学说：

是由原苏联著名农学家和遗传学家瓦维洛夫提出来的。

在引种某一植物时，要断定它的生态适应性如何，可以查明它的地理分布，找到起源中心，则便于决定它的适栽地区。

五、资源植物引种驯化的程序

工作阶段

具体步聚

主要工作内容

目的及任务

准备阶段

选择原始材料

调查原材，建立档案

确定引种对象，作好资料、技术、物质准备

试验阶段

建立品种预试圃

繁殖原始材料，观察生物学特性，研究经济性状

考察引进种的适应性及经济性状，为品种比较做准备

建立品种比较圃

初选优苗，建立品种、类型比较圃

选优繁殖，观察生长规律

开展区域化栽培试验

区划栽培生态区，建立试验场

确定引进种的推广范围，提出栽培技术

推广阶段

生产推广

分地区建立生产基地，进行区域化栽培

研究生产技术

六、资源植物引种驯化的方法

引种驯化主要是利用植物本身适应性和变异性。

当现有的变异，仍不能满足引种驯化的要求时，就要借助育种手段创造变异。

植物引种驯化大致有两大途径：

（一）直接引种

1．利用气候相似性直接引种：

遵循气侯相似论，在相同气侯带内或气侯条件相似的地区间进行引种。

2．在生态历史方法指导下进行的孑遗植物的引种。

3．利用植物原有的适应性进行直接引种。

（二）间接引种

1．采用特殊的栽培技术措施

（1）关键时刻的保护。

如从南方引种到北方的植物，主要是采取保护性措施使其顺利越冬，如设立暖棚、风障、培土、覆盖等。

（2）改变生长发育节奏。

对于生长期较短的一、二年生植物，通过改变生长节奏，选择对其最适宜的生长季节栽培，很容易引种驯化成功。

如农业上的催芽、温室育苗等都能改变植物的生长发育节奏。

（3）改变植物的体态结构。

如整枝修剪使高大植物矮化是提高树木越冬能力的有效措施。

（4）采用嫁接技术。

如利用对风土适应性强的植物作砧木嫁接，以增强引进种对新环境的适应性。

2．改造植物的适应性

（1）实生苗的多世代选择：

由种子产生实生苗存在着变异，在植物幼苗发育阶段，进行定向培育，从而获得适应引种地区环境条件的新类型。

（2）逐步驯化法：

在两地气侯差异太大，一次引种容易失败的情况下，可以分地区、分阶段逐步移到所要引种的地区。

（3）采用现代育种手段：

采用杂交育种、多倍体育种、辐射育种、细胞融合等育种手段对引进种进行改造以获得适应性强、经济生态效益好的植物品种。

1．如何理解植物引种驯化的概念？

2．我国植物引种驯化分为哪几个时期？

3．资源植物引种驯化的步骤分为哪几个阶段？

各阶段有哪些主要工作内容、目的与任务？

4．简述资源植物引种驯化的意义。

5．资源植物引种驯化的途径有哪些？

第三章发掘新植物资源常用研究方法

一、系统研究法

（一）系统研究法的理论依据：

系统研究法是利用植物近缘属种化学成分具有相似性的特点，发掘新植物资源的方法。

研究方法：

植物分类、植物分布与植物化学相结合。

（二）系统研究方法的要求和特点：

系统研究法常用于寻找已开发利用的植物资源代用品的研究。

优点：

目标性明确，研究周期短，一旦成功，将直接为生产服务，具有较高的使用价值。

缺点：

资金和技术要求高；

对未知化学成分鉴定困难。

要求：

需要有完整的植物区系资料；

实验设施和研究手段必须十分精良。

（三）研究程序

1．确定研究材料

首先根据已开发利用价值较大的目标产品或成分，确定要研究的目标植物。

首选为同属植物，其次为同科植物，再次是系统发育上的相近科。

并进一步分析研究目标植物与原利用植物在生态环境要求上的差异，首选具有相似生态要求的种类。

2．研究方法的制定（即植物化学技术的选择）

根据目标物的性质选择提取、分离、精制技术，制定研究方法。

3．有用物质的测试和分析

用层析法或光谱检验等探讨代用成分与原开发利用成分功能的相似性以及含量测定。

4．研究结果的评价

比较分析开发潜力大小，提取、分离的工艺流程等，为投入生产、研制新产品提供依据。

（四）应用实例

１．利血平研究

夹竹桃科的蛇根木是印度民间草药，近代发现其根含有降压有效成分利血平，已用于临床。

我国学者根据系统研究法的理论，对我国9种同属植物植物进行研究，发现中国萝芙木和云南萝芙木的根中分布有利血平，并将其分离，制成了降压药物降压灵。

２．田菁胶的发现

瓜尔豆是印度、巴基斯坦等地的一种传统田园种植蔬菜和饲料，国外于20世纪50年代从该植物种子中分离出一种半乳甘露聚糖胶，又称瓜尔胶，广泛应用于石油采油、食品、印染工业等，20世纪70年代初我国植物研究部门从同科（蝶形花科）国产植物田箐的种子中分离出了与瓜尔胶相类似的田箐胶，从而找到了瓜尔胶的代用品国产植物原料，并应用于我国石油采油工业。

３．红豆杉及其近缘植物中紫杉醇与同系物的分析

1963年，美国学者从红豆杉属植物太平洋紫杉的皮中得到抗癌活性物质紫杉醇，对多种癌症有治疗作用。

我国没有太平洋紫衫，同属红豆杉属植物也仅有4种，且资源不多。

昆明植物研究所用液相色谱法对同科植物云南红豆杉的叶、皮和木质部分进行了定性和定量分析，同时对与红豆杉科植物近缘的三尖杉属植物高三尖杉、罗汉松科植物大理罗汉松中紫杉醇及其同系物的存在进行了分析。

结果表明，云南红豆杉的叶、皮、木质部都含有紫杉醇，其他同科及近缘种、科中都发现了紫杉醇及同系物，其含量差异较大。

这为合理利用我国这种药用植物资源并开发新的药源提供了理论依据。

二、民族植物学方法

（一）民族植物学的概念

民族植物学：

是研究人与植物之间直接相互作用的科学。

研究内容：

研究人类利用植物的传统知识和经验，包括植物资源的利用历史、文化和现状，特别是种类及其用途和利用方法。

研究的根本方向和任务：

通过现代科学研究方法研究民族民间传统利用植物的知识和实践经验，实现植物资源的可持续利用、保护生物多样性和文化多样性。

（二）民族植物学方法的理论依据

各民族和民间利用野生植物资源的传统知识是在长期的生产实践中积累起来的，是寻找新药物、新型食品、新的工业原料的巨大宝库。

（三）民族植物学的产生和演化（略）

（四）我国民族植物学研究的现状和前景（略）

（五）民族植物学方法的特点和要求

具有显著的地域性，突出的民族性和特殊的文化特征；

目标植物比较明确，方法简单快捷，研究成功可直接应用于生产。

调查中往往会遇到语言、文化和心理上的障碍。

需要广泛的相关学科的知识背景。

（六）民族植物学法的研究程序

1．描术研究阶段

主要是调查、记载和整理民族民间利用植物的全面知识，并借助相关学科（本草学、植物化学、医学等）的知识，对民族、民间利用野生植物资源进行科学鉴定、分类和利用状况的系统记录。

即说明什么民族利用了什么（土名）植物，如何利用及何时用的，分布在哪儿？

2．解释研究阶段

（1）民间解释：

由谁用（ByWhom），为什么用（Why）。

（2）科学解释：

对其有用化学物质、生理机能、生态功能等进行分析，阐明或揭示该植物利用的科学价值，确立植物利用的历史地位和现实社会意义。

3．应用阶段

在描述阶段和解释阶段基础上，采用现代科学技术手段，开发新产品、扩大原料资源等，使民族、民间利用的植物资源进入更广阔的市场。

具体表现在：

（1）从民族药中发掘新药

如麻醉药的发现，几乎都是通过民族植物学的方法获得的。

又如降血压药物利血平的发现是依据印度民族植物学家对民间传统使用的草药蛇根木的调查，经药物化学的研究而获得的；

抗癌活性物质的研究和应用是在肯尼亚和埃塞俄比亚民间使用的传统草药美登木中发现的。

我国民族药工作者依据云南苗族使用的传统草药灯盏细辛治疗偏瘫的经验，从该植物中分离出有效成分生产的“灯盏细辛注射液”和“灯盏细辛片”，能有效治疗脑血管意外所致的瘫痪；

从云南民族药中开发出的排毒养颜胶囊；

从四川民族药中开发出的抗疲劳药三勒浆。

（2）从传统食品中开发新型食品和饮料

近年来，我国各地已从民间食用的野果、野菜中发掘出了一大批果品饮料和蔬菜，如沙棘、刺梨、山楂、桑椹、越橘、羊奶果、余甘子等。

野菜有莼菜、魔芋、香椿等。

（3）从集市植物产品中发掘地方名特优产品

我国农村集市，是以多种地方植物产品为特色的商业贸易和文化交流的场所，包含着十分丰富的民族植物学内容。

如我国热带地区少数民族用省藤藤条编织的工艺品；

云南西北部的木雕家具；

云南大理三月街集市的各种地产药材；

云南南部传统加工的多种粗茶品种等等。

（4）从传统生态技术的研究中发展现代农业生产知识

各民族对其居住的植物环境的认识具有鲜明的地区性和实用性，有些已发展形成了特殊的适合当地持续发展的传统农业生态系统。

如云南西双版纳地区傣族由村寨、庭园、农田、神山、人工薪炭林和自然植被等构成的系统，是持久的农业生态系统，可以起到维护生态环境、保护生物多样性作用。

三、其他研究方法

（一）从古今中外文献中发现

（二）从基础研究中得到启迪

（三）从有用成分中进行结构的修饰

1．系统研究法的理论依据是什么？

2．简述系统研究法的特点及工作程序。

3．什么是民族植物学？

4．民族植物学法具有哪些特点？

5．民族植物学的研究程序可分为哪几个阶段？

第四章植物资源的合理利用

一、人类与植物资源

人们在开发利用植物资源的过程中，人与植物资源的关系可以说经历了三个阶段。

第一个阶段：

人与植物资源和谐相处阶段。

第二个阶段：

人类与植物资源矛盾发展阶段。

第三个阶段：

人类与植物资源协调发展阶段。

二、我国植物资源的开发利用现状

（一）我国开发利用植物资源的主要成绩（略）

（二）我国植物资源开发利用中存在的主要问题

1．资源破坏严重2．资源环境恶化

3．植物资源开发利用的技术研究严重滞后4．缺乏高质量、高品位的新品种

5．盲目开发6．忽视综合开发和利用

三、正确处理植物资源开发利用中的各种关系

（一）开发利用与保护培育：

开发的目的是利用，培育、保护的目的是使植物资源能够被永续利用。

（二）经济效益与生态效益：

植物资源的生态效益中蕴含着经济效益，二者是相互关联的。

（三）资源优势与市场导向：

以市场导向，选择