环境波动与种群结构

林木植物资源的可持续利用摘要：毫无疑问收获会对有些种群产生很大压力。但有时种群在有些年份数量的急剧下降可能并不是因为过捕等情况导致，而是由于不良环境变化引起。本文论述了林木植物资源可持续利用的内涵、林木植物资源受威胁的状况和因素、实现林木植物资源可持续利用的途径。林木植物资源可持续利用的本质是种群更新、收获和如何控制利用量的问题。这些问题的阐明涉及到种群的繁殖系统、个体数量、年龄结构、更新能力、增长模式、收获技术及其与生物和非生物环境的关系等因素。关键词：林木植物资源；种群结构；可持续利用；收获理论；种群生态学前言：随着我国产业的快速发展，对林木植物资源的需求量也越来越大。但是，由于缺乏对绝大多数林木植物资源更新规律的研究，加上林木采收的不合理，抢采、抢收、掠夺式利用现象十分严重。我国的林木植物受到严重破坏特别是野生林木植物资源，人工栽培尚不能完全替代野生资源，甚至许多种类尚未实现实质性人工栽培，导致几乎所有经济价值较高的野生林木植物资源都遭到了不同程度的破坏。为此，林木植物资源可持续利用的问题已经受到管理层、专家层、企业层等社会各界的高度重视。对受威胁较大的林木植物种类应尽快开展深人系统的资源种群更新机理以及可持续利用理论、模型、方法和技术等研究，阐明其更新规律和最大持续产量，确定最大年允收量，建立林木植物资源的科学采收制度和可持续利用理论与技术体系，实现在保护中开发利用林木植物资源，保护我国林木植物的多样性。【正文】1林木植物资源可持续利用的内涵1.1林木植物资源可持续利用的概念林木植物资源是可更新资源，其可持续利用的思想在学术界和生产领域早已提出。林木植物资源的可持续利用也称为永续利用，是指在人类利用林木植物资源的过程中，尊重自然规律，充分研究和利用植物的再生能力，在不影响植物自身正常繁衍生息的条件下，既能满足当今人类对植物的需求，又不影响后代的需要，实现林木植物资源的保护性开发。1.2林木植物资源的再生能力林木植物资源的再生能力，从狭义上讲，是指林木植物资源具有不断繁殖后代的能力;从广义上讲，不仅指其繁殖后代的能力，而且还包括其自身组织和器官的再生能力。产生新个体是通过不同的繁殖方式实现的，即:有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖是指通过雌雄配子结合，经受精过程产生后代，如种子植物产生种子繁殖后代。无性繁殖是指不经过两性细胞受精过程而繁殖后代。无性繁殖主要包括营养繁殖和抱子繁殖两大类。营养繁殖是许多多年生高等植物常采用的一种繁殖方式，一般可通过变态器官产生新个体，如穿龙薯菠、朝鲜淫羊蕾、刺五加等林木植物可通过根茎繁殖;天麻、半夏等可通过块茎繁殖;平贝母、小根蒜等可通过鳞茎繁殖，等等。有些林木植物有性繁殖能力较差，而无性繁殖起较大作用，常可形成较大面积的自然种群，如朝鲜淫羊蕾、刺五加等。另外，植物的茎、叶等器官也可通过扦插、压条等产生不定根，繁殖新个体。组织器官受自然或人为损伤后仍能得以恢复和再生。如茎皮部分剥落后仍能得到自身的修复。杜仲是一种以茎皮入药的植物，过去常采用伐树剥皮法收获，但后来改用活树剥皮，这种方法如使用得当，则可以使杜仲皮剥后再生新皮，一生可多次剥取。再如茎和叶片具有发达居间分生组织的植物，收割利用后仍可向上生长，如韭菜和禾本科植物等。植物组织培养实际上也是利用植物细胞和组织的再生能力培育出新的植物个体。综上所述，植物具有产生新个体繁殖后代和修复自身组织器官的再生能力。在林木植物资源开发利用过程中，我们应该合理有效地利用这些再生能力在生产更多的药材产品的同时做到不影响植物自身正常繁衍生息，使林木植物资源的种群免受过度利用的破坏，并可利用其再生能力进行人工繁殖，扩大资源量。2林木植物资源可持续利用面临的挑战和紧迫性2.1林木植物资源受威胁的状况300余种植物被列人《野生药材资源保护条例》、《濒危动植物国际公约》和《国家野生植物保护条例》，在贸易和利用上受到相应的管制和限制。吉林省是植物的重要产地，在吉林省列入《国家野生植物保护条例》的28种植物中，有25种为《吉林省中药资源名录》收载的林木植物，占89.3%，其中，属吉林省重要林木植物的有9种，占32.1%。中国是林木植物资源大国，也是利用种类最多利用量最大的国家。由于野生资源过度利用导致物种受到威胁的程度越来越大。因此，林木植物资源的利用情况不仅受到国内的重视，也引起了国际社会的关注。近10年来，除中国以外，北美、欧洲、东南亚、日本等国植物的利用量也呈逐年增加的趋势。2.2林木植物资源受威胁的因素尽管包括林木植物资源在内的生物资源可持续利用思想早已提出，但是，至今许多林木植物资源的可持续利用未能得到实现，其影响因素是多方面的，主要因素有以下几个方面。2.2.1资源利用不合理；采收地点不合理。林木植物的采收地过于集中，使资源利用不均匀，导致居民地周边资源枯竭后，逐渐向远离居民地扩展，形成从居民地周边到远离居民地渐次过度的采挖现象。(2)采挖时间不合理。由于一些植物经济价值高，导致采挖者抢采抢收，影响了其种群的自然更新。(3)采挖收获植物时不注意对资源的保护，特别是对资源更新器官的破坏严重，如采收过程中对林木植物的种子、根茎、块茎、鳞茎等有性和无性繁殖器官的破坏。2.2.2人工栽培未能完全代替野生资源目前林木植物栽培存在许多问题:1.是人工栽培成本高，而野生资源的采收，除劳动力和简单工具外，几乎是无成本生意。2.是栽培优良品种选育研究严重滞后，导致栽培药材在产量上特别是质量上不能满足市场需求，不能从根本上取代野生资源。因此，目前林木植物人工栽培现状还未能从根本上缓解野生资源的压力。2.2.3资源生境的破坏生境是指物种或物种群体赖以生存的生态环境。对林木植物物种生存的另一大的威胁就是生境的破坏，如森林的砍伐、草原和湿地的开垦以及由此带来水土流失、干旱化和养分的减少等。据报道，目前我国70%的天然林已被采伐;50%的草原被破坏，其中1/4受到沙荒化威胁;大量的湿地面临干涸。森林和草原是我国林木植物物种生存的最主要生境。由于生境的破坏，导致林木植物物种局部灭绝，特别是导致野生资源量减少，不能满足市场需求，从而进一步加剧了资源过度利用的压力，形成恶性循环。3林木植物资源实现可持续利用途径3.1开展林木植物资源现状的调查研究林木植物资源调查是掌握资源现状、制定合理的资源开发与保护规划、实现资源可持续利用最重要的基础工作。我国林木植物资源大规模的普查工作共进行了3次，最后1次普查工作于1983-1985年完成，到目前为止已有近20年没有开展系统的资源普查工作。然而，这一时期是我国林业产业发展最快的时期，也是林木植物资源利用量最大的时期，在这一时期绝大多数林木植物的资源量明显减少，破坏十分严重。因此，进行第4次林木植物资源的普查工作，查清我国重点地区和重要林木植物资源的现状，已成为当前的重要任务之一。3.2开展驯化栽培与优良品种选育研究林木植物的驯化栽培是减轻野生资源压力、保护林木植物资源的最重要途径之一。但是，目前绝大多数林木植物的人工栽培还处子野生变家植的驯化阶段，其产量、质量和抗逆性研究还很不够。特别是林木植物优良品种选育工作与其他农作物相比相差甚远，即使已人工栽培数十年的种类，也几乎没有主栽的优质高产品种，严重制约了林木的产业化生产。因此，今后应大力加强重要林木植物优良种质资源的筛选和优良品种的选育工作，对野生或已经栽培的林木植物开展种质资源调查、收集、鉴定、评价和选育研究。3.3开展林木植物种群更新能力研究植物资源是可更新资源，如果利用得科学合理，就可以不断提供产品，不利用反而会造成资源浪费。目前林木植物资源逐渐减少的根本原因是利用量超出了种群更新能力，使种群不能正常补充新个体，或利用不合理，破坏了种群更新器官或更新器官尚未成熟即被采收，导致种群更新受阻。为此，我们应深人开展重要林木植物的种群数量、年龄结构、空间结构、更新规律及其与环境因子相互关系的研究，建立林木植物种群的最大持续产量生产模型，确定最大年允收量，将利用量控制在种群能够自然更新繁殖的范围内，制定实现野生林木植物资源的可持续利用的合理的采收制度。3.4开展林木植物的野生原生境保护研究林木植物原生境的破坏是资源量减少、利用过度和物种受威胁的另一重要因素。为此，应加强对重要林木植物野生原生境的研究与保护工作。通过资源调查和道地植物林木生态地理分布规律及林木道地性形成机理的研究，在我国各生态地理区域，选择重要道地植物林木集中分布的地区，建立林木植物野生原生境保护区。其目的是保护林木植物的物种多样性和遗传多样性，保存丰富的野生林木植物种质资源，保留道地植物林木形成的原始生境，为开展林木植物资源学、药用植物生态学、林木植物种质学和林木植物保护生物学等多学科综合研究提供原始场所。【讨论】我认为随着人口的不断增加和科学技术的不断进步，植物对人类的作用也越来越大。与此同时，林木植物资源也面临着前所未有的物种生存压力。一些濒危动物及特殊生态区域的物种，受到世界各国和各界人士的广泛关注。甚至世界自然保护联盟专门为此通过了有关的决议，要求密切关注受威胁的物种，并对过度利用的物种采取有力的保护措施。这既是一种重视，同时也是一种国际压力。我们应该正视和面对野生林木植物生境不断恶化的状况和资源的可持续利用问题，如果绝大多数重要林木植物都像野生人参面临灭绝危险的境地，再去保护和挽救就已经来不及了!实现林木植物资源可持续利用，需要社会各方面的协作和长期不懈的努力，需要多学科理论、方法和相关技术的支撑，需要各级政府相关政策的引导和实施，需要开展全民资源保护意识的普及教育使其积极参与。保护、开发和利用好我国丰富的林木植物资源，对于保护我国的生物多样性，对于促进我国可持续发展均具有极其重要的意义。【文献】1.黄璐琦，郭兰萍，崔光红，等.中药资源可持续利用的基础理论研究【J】.中药研究与信息，2005,7(8):4-29.2.刘耕陶.中药现代化是中药可持续发展的必由之路【R】.中国科学院,2005高技术发展报告.北京:科学出版社，2005:211一18.3.陈士林，苏钢强，邹健强，等.中国中药资源可持续发展体系构建[J].中国中药杂志，2005,3005):1141-1146.4.肖小河，夏文娟，陈善墉.中国道地药材研究概论〔J〕.中国中药杂志，1995,20(6):323-326.5.孙儒永，李庆芬，牛翠娟，等.基础生态学【M】.北京:高等教育出版社，2002:63-64.6.孙儒泳.种群生态学理论与可更新资源的管理—关于最大持续收获量[J].动物学杂志，1980,21(1):10-16.7.祝廷成，钟章成，李建东.植物生态学【M】.北京:高等教育出版社，1988:147-1618.刘来福，刘继红.一个渔业模型分年龄最佳收获的探讨[J].科学通报9.陈卫忠，李长松，俞连福.用剩余产量模型系统评估东海贻够鱼类最大持续产量〔J〕水产学报，1979,21(4):404-409〕.10.卢振彬，戴泉水，颜尤明.台湾海峡邻近海域渔业资源生产力和最大持续产量【J】中国水产科学，2002,90):29-34.11.刘凯，张敏莹，徐东坡，等.长江口凤跻资源变动及最大持续产量研究[J].上海水产大学学报,2004,13(4):298-304.