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加强植物迁地保护,促进植物资源保护和利用

2022-02-14

中国资源综合利用 2022年1期
关键词:植物园植被遗传

张 平

(烟台云沣生态环境产业发展股份有限公司,山东 烟台 264006)

就地保护是以自然保护区、森林公园、风景名胜区的方式,将有价值的自然生态系统和野生生物生境,或者植物多样性丰富、具有珍稀濒危植物分布的区域保护起来。与就地保护不同,植物迁地保护是指把植物的个体、器官、组织等部分移到它们的自然生境之外进行保护,它已经成为全球生物多样性保护行动计划的重要组成部分[1-2]。为了避免珍稀濒危植物在现有脆弱的生态系统中受到灭顶之灾,有必要将它们迁移到一个更加安全、更加有利于其生长繁育的场所进行栽培、繁育和研究,这是人类抢救珍稀濒危植物的重要措施之一。当前,要加强植物迁地保护,保证植物多样性,促进植物资源保护和利用,进而改善生态环境。

1 理论研究重点

物种的形成与发展规律直接影响进化遗传,对物种的延续有重要作用。植物物种研究可以为保育遗传学领域提供丰富的研究数据。因此,必须以发展的眼光看待植物物种研究,加大对植物物种理论和技术的研究力度。现阶段,植物物种研究开始使用分子生物学技术,其应用成熟度不断增加。随着遗传分析方法的多元化发展,植物物种研究进一步加深。所以,技术人员必须从植物保育的角度出发,分析基因流与种间杂交的关系,从基因渐渗和杂交理论的视阈入手,建立健全的遗传机制[3-5]。

2 植被与环境的关系

2.1 植被对河流的作用

植被覆盖率越高,其涵养水源的能力越强,下暴雨时,地表径流形成越慢。河流的径流量增加慢,即河流的洪峰到来较晚,洪峰期水位较低。因此,植被覆盖率高,有利于减轻洪涝灾害,降低水土流失,减少河流的含沙量,减缓下游泥沙淤积,即使河流径流量较大,洪峰水位也不一定很高。

2.2 植被对生物的作用

草食动物依赖植被所提供的蛋白质和能量,肉食动物也间接地依赖植被所提供的能量。同时,各类植被为野生动物提供多种栖息地。植被覆盖区域既是野生动物的栖息地,也为其提供食料。

2.3 植被对大气的影响

有些植物叶片表面具有皮毛、黏液、油脂等,可以有效吸附空气中的灰尘,转化大气中的有毒有害物质,减少大气中有毒有害物质的含量。环境监测是大气环境保护的重要内容。有些植物对有毒气体的反应比动物敏感,因此可以利用植物监测大气环境。在不同有害气体的影响下,植物会产生不同形式的受害症状,根据不同症状,可以检出不同大气污染物,然后采取有效的防治措施,改善大气环境。

3 植物资源的发掘与利用

植物物种研究需要对野生居群的有益基因进行探索,发挥野生居群中有益基因的优良作用。随着研究的不断深入,狭义基因流概念开始逐步渗入广义基因流概念中,极大地推动了遗传学的发展。同时,技术人员不断加大对生物物种遗传变异来源的研究力度,并对新物种产生的原动力进行分析,提高人们对种间和种内基因流的认识,这对于基因学研究大有裨益。此外,要加大对物种的研究力度,对遗传变异的相关理论进行分析,并将理论知识不断运用到实际开发与挖掘中,保证开发出更多基因的优势。

我国地貌复杂,气候类型多样,物种丰富。同时,我国陆地广阔,很多野生植物的生长不受限制,这为育种驯化的实施打下坚实基础,也推动了农业的发展。但是,很多植物物种驯化后,其基因序列出现变化,导致植物物种的遗传受到很大的影响。为了探究植物物种拓展的途径,可以结合当前植物驯化情况,从基因变化的角度入手,保证物种遗传的多样性不受影响。在植物品种研发的过程中,可以结合实际情况将信息技术应用到产品改良中,并合理调整产品改良技术的应用方向。例如,在研究野生植物资源的特异单倍型时,要对植物发育现状进行分析,并结合物种培育情况对植物遗传进行改良。其间可以从天然杂交带的野外群居中找到合适的基因型,实现对现有基因的改良。对于有益的基因,技术人员可以对其进行定向发掘,找出基因渐渗育种理论应用的具体范围,结合实际情况做好保育工作,提高植物迁地保护的效率,解决物种濒临灭绝的问题。

4 植物迁地保护研究进展

4.1 植物园层面

植物园有500 余年的发展史,在这期间,人们不断地探索,逐步发掘自然界的奥秘,对植物特性进行分析,并对植物进行改造,促进人与自然的和谐发展。植物园发展的过程中,不同时期科学家研究的侧重点存在差别。16-17 世纪,科学家主要对植物园的药用植物进行研究,将植物应用于药学中,解决医药学问题。18 世纪,科学家开始根据植物种类和具体形貌特征对植物进行分类,建立植物分类学,使人更好地了解植物的生长习性。这期间,科学家还编撰了植物志。18-20 世纪,为了进一步探索植物之间的奥秘,植物分类学逐步衍生出植物学各分支学科,实现对植物分科的细化,从生物学和基因组学等角度对植物进行分类,进一步提高对植物物种的认识。到21 世纪,植物园的功能性进一步拓展,它能够有效保护生态环境,提高植物物种的多样性,还能够为人们提供休闲娱乐的场所。

植物园迁地保护研究更多地关注生物特征,包括生存潜力,并根据不同植物的特点对植物的定居环境进行分析,有效提升植物的存活率。同时,植物园迁地保护研究需要对植物的遗传多样性进行剖析,并从全球变化角度明确迁地保护的具体内容,不断提高成功回归的标准。近年来,全球很多植物物种濒临灭绝,为了避免此类问题,必须做好植物迁地保护,提高迁地保护的总体水平。

植物园迁地保护工作开展前,需要做好两项工作。一是全面收集植物类群相关信息,并制定具体的采样策略。一般来说,如果植物类群比较少(小于5个),研究人员可以选用逐个采集的方式,并保证每个类群采集的数量。种群采集时,研究人员需要提前了解植物的大小和结构特点,分析种群的遗传方式和传粉方式,避免种群遗传受到影响。二是需要全面了解被保护植物的遗传信息。植物迁地保护时,其遗传多样性会受到影响,这种影响要比野生种群的大。如果植物种群采样策略和迁地保护措施不完善,就会对植物的遗传造成影响。因此,植物迁地保护必须加强对遗传特性的分析,针对遗传混杂的实际情况,做好遗传风险管理。一般情况下,植物遗传分析采用缺口分析法,这种方法能够体现植物遗传的多样性。植物采集时,要对采集成本进行核算。

影响迁地保护的因素有很多,其中,物种的特性、生物环境和非生物环境等都有很大的影响[6]。现阶段,研究人员更多地分析物种的遗传结构和风险,了解传粉者对繁殖系统的影响。其间可以采用模拟群落的方式,分析影响植物迁地保护的因素。非生物研究主要对植物生存环境的温度、湿度和光照等进行分析,保证植物生长的所有条件都达到标准值。随着研究的深入,植物迁地保护发挥着更多的作用,有效提高了濒临灭绝植物的生存率。同时,植物迁地保护范围的扩大能够提高植物的多样性。

4.2 种质(子)库层面

为了加强植物迁地保护,要构建植物遗传资源综合保护体系,并结合实际情况建立健全的种质资源保护库。种质保存技术是近年来才开始被广泛使用的技术,该技术能够有效提高迁地保护的效率。同时,相比传统技术,该技术的应用优势可以体现在设备保存、繁殖方法选择等方面。种质保存技术可以有效弥补原有技术的不足,提升种子库内植物的多样性,同时可以了解种子的活力和实际寿命。例如,夏威夷植物园在进行植物迁地保护的过程中使用种子库和微型繁殖实验室技术,有效避免濒临灭绝物种受到破坏。目前,这种方式已经得到广泛推广,并取得突出的成绩。

5 中国植物迁地保护的建议

为了加大植物保护力度,我国要建立统一、健全的植物迁地保护管理机制,明确相关人员的职责。国家必须加强对植物保护的认识,结合我国现有植物的具体特征,制定相关法律法规,最大限度地保护植物。同时,可以建立植物迁地保护网络,对我国本土植物进行全面的保护。

首先,要充分应用植物迁地保护知识,加大知识宣传力度。随着信息技术的不断发展,植物迁地保护可以充分应用信息技术,提高现代化水平,提升总体效率。其次,要加大资金投入,提高植物迁地保护力度。一是根据我国现有植物和植物繁殖的现状,建立更加全面的植物保护库。二是吸引更多植物迁地保护专业技术人才,确保植物迁地保护工作更好地开展。

6 结论

植物迁地保护对植物的生长繁育有非常重要的作用,对生态文明建设来说意义重大。相关部门必须加强对植物迁地保护的重视,结合我国植物生长特性,实现对植物资源的有效保护。未来,要不断研究和开发新的植物保护策略,并深入分析植物资源的作用,保证植物的多样性不被破坏。

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