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1、资源植物学-1-2成绩组成30%:一篇小论文;70%:期末考试试卷。国内外植物资源研究概况v国内国内古已有之解放后迅速发展v资源普查v出版专著v设置相关课程、专业和研究所v开发了大量野生植物资源产品v国外国外植物资源学的概念与任务v概念概念:研究植物资源的种类、贮藏、用途、利用方法和持续利用途径的科学。是一门边缘分支学科是植物学与化学、农学、药学、食品学、生态学等多学科相互交叉渗透v研究对象研究对象:对人类生产、生活直接或间接有用的植物资源。v研究目标研究目标:植物资源的用途和利用方法v研究重点研究重点:植物资源植物资源学的主要研究内容v采用多学科手段和技术方法v研究内容植物资源的种类、分布、
2、贮藏、用途采收、加工方法有效成分种类、性质、形成、积累、转化的规律有用成分提取、分离、精制的技术方法植物资源的驯化、栽培植物资源的保护、管理植物资源的综合利用植物资源的综合利用植物资源学的学习要求v理论联系实际v重视实验、实习v扩大阅读范围主要教材总论第一章 资源植物学概述第二章 资源植物的研究和调查方法第三章 中国资源植物及其分布第四章 资源植物的引种驯化第五章 资源植物的合理利用与保护各论第六章 野菜植物第二十九章 文化植物总论第一章 资源植物学概述第一节 基本概念第一节 基本概念吴征镒院士的定义:吴征镒院士的定义:一切对人类有用的植物的总和,称为植物资源。v食用植物资源v药用植物资源v工
3、业用植物资源v保护和改造环境用植物资源v植物种质资源植物资源:指在一定时间、空间、人文背景和经植物资源:指在一定时间、空间、人文背景和经济技术条件下,对人类直接或间接有用的一切植济技术条件下,对人类直接或间接有用的一切植物的总和。物的总和。1.食用植物资源:间接食用植物(饲用和蜜源植物)和直接食用植物(淀粉植物、含糖及甜味剂植物、蛋白植物等)。2.药用植物资源:中草药和农药植物。3.工业用植物资源:包括木材、纤维、鞣料、胶质等,可用于建筑、纺织、造纸、编织、制药、化工原料等。4.保护和改造环境用植物资源:包括防风固沙植物,保持水土、改造荒山荒地植物,固氮增肥、改良土壤植物,检测和抗污染植物,绿
4、化美化、保护环境植物。5.植物种质资源:国家特有、珍稀、濒危物种,或重要栽培植物的野生原种或近缘种,具有巨大的科学价值和潜在的社会经济价值的植物。资源植物学是应用植物学的一个重要基础领域。资源植物学的研究领域包括:借鉴植物分类学、植物区系地理学等相关学科的理论和方法;对一些特定区域的资源植物进行分类和调查;对资源植物的利用历史、利用范围、利用价值、分布状况、生态坏境、资源储藏量、有用成分分析等方面进行调查和研究;合理开发和有效保护现有资源植物。植物资源学(据资源科学技术名词审定委员会定义):研究植物的分布、分类、引种、驯化,植物中有用物质的特性、形成、积累和转化的规律,以及开发利用、保护与人类
5、社会对自然环境需求关系的学科。是应用植物学的一个分支学科。资源植物学:研究资源植物的分类分布、引种驯化、理化成分和经济价值,以及开发利用和保护的一门学科。植物资源(包括所有植物)具有比资源植物(仅包括可利用的植物)更广的范围,因此植物资源学研究的范畴比资源植物学更广泛。相关概念生物资源:生物圈中对人类具有一定经济价值的动物、植物、微生物有机体及由它们所组成的生物群落。自然资源:对人类生产、生活和精神方面有用的自然界客观存在的物质、能量和信息。包括气候、生物、土地、水(海洋)、矿产5大类。1.地域性地域性指植物在各区域分布不均衡,由于环境条件等的变化导致植物资源类型出现差异。v经纬度及其热量的变
6、化v地形、地貌、地质条件的变化v人类活动-指不同民族、不同地域的人们,由于长期的生产、生活实践活动的积累,在利用植物的种类、经验、方法上的多样性和差异。第二节 植物资源的特性第二节 植物资源的特性2.再生性再生性指由于植物能够利用无机物通过光合作用合成为有机物,因而,植物能够不断地在地球上自然或人工更新、繁殖演化和扩大。在合理利用的情况下,植物资源可以不断再生。第二节 植物资源的特性3.有限性和可解体性有限性和可解体性有限性:指在特定时间、地点的条件下,任何植物可利用和储存的质量、数量是有限的。可解体性:指植物受自然灾害或人为的破坏,导致某些植物种类减少,以至绝灭的特性。从发展的观点看,植物资
7、源开发利用的潜力是无限的。第二节 植物资源的特性4.多用性多用性指植物具有多种功能和用途。1)植物由多种物质成分组成,各种成分有其不同的用途。2)同一种物质成分构成某种植物资源的的多种用途功能。3)不同物质成分组成的不同资源植物,具有相似的理化性质、生物学特性和经济特性。这一特性决定了植物资源的相互替代性。第二节 植物资源的特性5.整体性整体性/系统性系统性指各生物物种之间相互依赖,彼此制约,协同进化,形成固有的系统。第二节 植物资源的特性6.周期性周期性/时效性时效性指植物不同的生长发育时期其利用途径和价值的差异。v“三月茵陈四月蒿,五月砍了当柴烧”第二节 植物资源的特性7.可替代性可替代性
8、植物资源分为植物资源分为4种类型:种类型:1)固定替代:甲种植物可以代替一定比例的乙种植物,两种植物比例不变,所开发的产品不变。2)变动替代:两种植物的替代没有固定的比例关系。3)完全替代:一种植物完全替代另一种资源。4)不可替代:某些植物具有特殊功能,其他植物不能替代。植物资源的分类鉴定、地理分布、生物学特性、内含物质的定性定量分析、内含有用物质的形成积累与生态环境关系以及季节变化规律、资源储藏量、引种驯化、地区植物资源综合评价、合理开发利用途径及有效保护措施。第三节 植物资源学的主要研究内容1)植物资源种类、数量、分布的调查研究2)植物资源的合理开发与利用3)研究植物资源的动态规律,提出科
9、学的经营管理策略和方法4)积极扩大与寻找新的植物资源第三节 植物资源学的研究范围第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义v开发利用植物资源是不断满足人类生产、生活需要开发利用植物资源是不断满足人类生产、生活需要的必由之路。的必由之路。植物资源是人类的食物来源。植物资源是人类的食物来源。v栽培的主要粮食、蔬菜、水果、油料作物都来自于野生植物的驯栽培的主要粮食、蔬菜、水果、油料作物都来自于野生植物的驯化。化。v近缘野生属种的优良基因是培育高产、抗逆、抗病虫害新品种的近缘野生属种的优良基因是培育高产、抗逆、抗病虫害新品种的重要种质资源。重要种质资源。v野菜、野果已作为高营养、无污染和保健性
10、的美味食品。野菜、野果已作为高营养、无污染和保健性的美味食品。如番石榴、沙棘、越橘、无花果等野果类植物;如番石榴、沙棘、越橘、无花果等野果类植物;蕨菜、蒲公英等野菜类植物。蕨菜、蒲公英等野菜类植物。v植物资源是治疗人类各种疾病的药物来源。植物资源是治疗人类各种疾病的药物来源。传统中药、民族药和民间草药的主要来源。现代医药工业的重要原料。寻找抗癌、抗艾滋病新药的重要途径。v近年来新筛选的抗癌药用植物:红豆杉(Taxus)雷公藤(Tripterygium wilfordii)美登木(Maytenus hookeri)第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义u从人工合成的化合物中筛选新药的
11、难度增大从人工合成的化合物中筛选新药的难度增大 u命中率明显降低:从九百分之一降到万分之一u创制成本越来越高:每个新药约费3-5亿美元u研制周期越来越长:每个新药约需10年第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义v植物资源是许多工业原料的来源。植物资源是许多工业原料的来源。植物纤维植物纤维:v纺织原料棉花、亚麻、苎麻;v造纸原料芦苇、木本纤维(如桉树)。天然植物香料和色素天然植物香料和色素:无毒、无副作用v香料植物肉桂、薄荷、花椒等。v色素植物玫瑰、火棘。v非糖植物甜味剂甜叶菊、甘草、水槟榔油脂、树胶、树脂、鞣料油脂、树胶、树脂、鞣料第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义
12、v植物资源是新型无污染生物农药开发的热点植物资源是新型无污染生物农药开发的热点。植物农药低毒、不残留、易降解v植物资源是筛选绿化观赏植物、抗污染和净化植物资源是筛选绿化观赏植物、抗污染和净化环境植物、防风固沙植物、绿肥植物、能源植环境植物、防风固沙植物、绿肥植物、能源植物等的重要野生物种库。物等的重要野生物种库。如松树、杨树等第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义v植物资源研究是寻找进口或短缺植物原料的植物资源研究是寻找进口或短缺植物原料的替代品,发现自然界中新的化合物及其用途替代品,发现自然界中新的化合物及其用途的重要途径。的重要途径。山苍子山苍甾,解决了香料工业对柠檬醛的需要。
13、萝芙木利血平,降压灵药物的原料。第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义v总之,研究植物资源对提高人类生活质量,总之,研究植物资源对提高人类生活质量,促进社会经济发展,保护生态环境和物种多促进社会经济发展,保护生态环境和物种多样性等均具有重要意义。样性等均具有重要意义。第四节第四节 植物资源研究的意义植物资源研究的意义第二章第二章 资源植物的研究和调查方法资源植物的研究和调查方法第一节 资源植物的研究方法一、系统研究法是我国植物资源学研究的重要方法。理论依据:近缘属或种的植物间具有相似的成分,可作为寻找和发掘植物新用途或新资源的有效方法。方法:把植物分类、分布及其化学成分分析相结合。
14、一、系统研究法工作程序分为4个步骤:1)根据系统近缘优先和生态习性相近两个原则,从分类学角度确定研究的材料。种类确定后,采集研究分析的样品待用。2)根据研究成分对象的不同,制定分析方法(如层析法等)。3)利用溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法等制备提取物,用分析法对提取物进行纯化和精制,对有效成分进行测定分析4)对新植物获得成分与原来开发植物成分进行比较,对照有用成分含量和开发潜力,获得开发利用新植物的理论依据。一、系统研究法优点:该法的目标明确,研究周期短,一旦成功,将具有较高的利用价值。缺点:该法需要有完整的植物区系资料,必须具备十分精良的实验设施和技术手段,需要的资金和技术要求较高,并且对未知化学
15、成份难以鉴定,仅局限于已知化学成份的测定。一、系统研究法案例:夹竹桃科的蛇跟木(Rauvolfia serpentine)是印度民间用于解蛇毒、解热、镇痛或强壮身体的草药,其根含有利血平成分(属良好的降压药,已用于临床)。中国无该种植物,但有9种同属植物,根据系统研究法,研究这9种植物的成分,发现萝芙木(R.verticillata)和云南萝芙木(R.yunnanensis)的根皮中有利血平,将其分离,制成降压药物降压灵。二、民族植物学研究法民族植物学:研究人与植物之间直接关系的科学。意义:利用植物的民间传统知识,寻找新药物、新型食品、新工业原料,有助于地区、国家及国际水平上的可持续发展。二、
16、民族植物学研究法分为6个步骤:1.本底和文献资料的研究:确定研究对象后,收集整理其历史、文化和地理等背景和文献资料,包括该民族发展历史、语言、文化特征、分布及该民族分布地区的自然地理特征。2.研究点的选择:一般不对研究对象的总体进行调查,只选择具有代表性的区域或地点开展研究,如该民族较集中、受外来文化和经济影响较小、能代表本民族特色的村落或保留完整的集市。二、民族植物学研究法分为6个步骤:3.野外资料的收集:非常关键的一步。在集市(粮油、蔬菜、药材市场等)、农田、野生植物等的调查中,通过访谈收集当地居民对植物的利用资料和对植物界的认识(如对植物的分类、命名等)。在调查过程中,应记录植物的当地名
17、称、用途、使用部位,采集方式、加工等,每种植物都应采集凭证标本,以供室内鉴定和核查。4.凭证标本的采集:在访谈中,凭证标本的采集须与受访谈者一起完成,以防张冠李戴,还应对所采集植物的标本进行详细形态、相关资料(如当地名、寓意、用途等)的询问和记录。二、民族植物学研究法分为6个步骤:5.室内资料的整理:在调查的基础上,对获得的原始记录进行室内处理、凭证标本和样品鉴定和分析、核对调查资料,列出该民族对植物的利用情况表,利用数学等方法分析总结该民族对当地植物资源利用的特点和规律性,对部分植物资源的化学成份及药理作用进行深入研究。6.民族植物学编目:将研究结果通过编目方式反映。包括植物的当地名、学名、
18、用途、使用部位、采集时间、分布、资源状况、利用方法、保存方法、证据标本及存放地。三、综合评价法基于4个原则:1)全面分析、综合评价;2)地域性与全局性结合;3)自然科学、技术与经济结合;4)定性与定量结合。内容:1)植物资源的定量指标(包括资源分布面积、密度、有效充分含量、蕴藏量和可利用量;2)植物资源的质量特征(长势、产品的可观性、有效成分提取的难易等);3)植物资源的时空分布和组合特征(分布区域、生长季节、一年中可采集的时间尺度、同一区域内与其他可利用植物资源的时间重叠、交替等)4)自然环境条件的评价(植物资源分布区预期生长的环境关系、天然分布或栽培区域是否属其最适生长的生境等);5)植物
19、资源开发利用的效益(即投入产出)评价。三、综合评价法基本步骤:1)确定评价的地域范围;2)确定需评价的植物种类;3)确定评价的性状和指标;4)个别评价;5)综合评价;6)环境、生态评价第二节 资源植物的调查方法资源植物调查是以植物学、社会学、经济学为基本理论指导,通过调查研究,了解某种资源植物在某区或某国的自然分布范围,开发利用、威胁保护的状况,摸清它们的种类、用途、储量、生态条件、地理分布、利用现状等,以期对该植物开发利用潜力和现状进行科学的评判。第二节 资源植物的调查方法调查类别:1.种类调查:了解某地区植物资源的种类和分布,针对资源的某一种或某一类群(如中药资源、香料植物资源等)进行。5
20、个步骤:个步骤:1)文献资料收集:了解该区域植物区系资料和查看调查区域的标本材料;2)本地资料收集:获得当地的利用种类、分布、采集时间等;3)野外调查和标本采集:实地的野外调查,采集相关的证据标本,记录相关信息(如分布、生长环境、大致数量、花期、果期、采集期、主要用途和价值等);第二节 资源植物的调查方法调查类别:5个步骤:个步骤:4)资料分析和标本鉴定:系统整理分析收集的资料,准确鉴定所采集的标本;5)编目:科学地编目调查所获得的资源植物种类,植物名称、俗名、拉丁名、生境、分布、花果期、利用部位、功效等。第二节 资源植物的调查方法调查类别:2.产量调查(包括单株产量、蕴藏量、单位面积产量、经济量和年允收量等)此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢