《经济植物资源学》讲稿

《经济植物资源学》讲稿教材：戴宝合主编.野生植物资源学。中国农业出版社，2003主要参考书目：1、张卫明等.植物资源开发研究与利用，东南大学出版社，20052、何明勋主编.资源植物学。华东师范大学出版社，19963、谢碧霞、张美琼主编.野生植物资源开发与利用学，中国林业出版社，19954、戴宝合主编.野生植物栽培学。中国农业出版社，19975、谭仁祥主编.植物成分分析。科学出版社，20026、王宗训主编.植物资源利用手册.中国科学技术出版社，19892目录第一章植物资源开发利用概述第一节植物资源的概念与分类第二节植物资源的基本特性第三节植物资源研究的基本内容第四节植物资源的开发利用第五节资源植物的保护第二章资源植物的引种与繁殖第一节资源植物的引种驯化第二节资源植物的繁殖第三节资源植物采收、处理与贮藏第四节资源植物的采收与贮藏第三章药用资源植物第一节药用植物的概念与分类第二节药用植物的采集与利用第三节几种药用植物的开发方法第四章能源植物的开发与利用第一节能源植物资源的开发第二节黑皂树（麻疯树）的开发第三节植物乙醇的开发第五章芳香植物和色素植物资源第一节芳香植物资源第二节色素植物资源第六章树脂树胶和农药植物资源第一节树脂植物资源第二节树胶植物资源第三节农药植物资源第七章纤维、淀粉和油脂植物资源第一节纤维植物资源第二节淀粉植物资源第三节油脂植物资源第八章果树及其他植物资源第一节果树植物资源第二节其他植物资源3人类诞生以来，首先开发利用（衣食住行）的就是植物资源。在不同时代，因科技、经济条件和社会需求等不同，开发利用的植物种类和数量也不同。现在全世界有150多种植物被大面积种植作为食品，有90%的食物来源于20种作物，75%的事物来自小麦、水稻、玉米、马铃薯、大麦、甘薯和木薯7种作物，前三种又占总产两的70%以上。据统计，地球上现存的植物种类约有50万种，其中高等植物近30万种。我国幅员广阔。从地理上看，横跨寒温带(即亚寒带)、暖温带、亚热带和热带，海拔从海平面到数千米，温、光、水、地势地貌、土壤等生态条件十分复杂，资源植物极其丰富。据研究，我国高等植物就近3万种，其中木本资源植物就有七千多种，木本植物中，乔木资源植物约有二千多种(而北美只有六百多种，欧洲也仅有二百多种)，而且还有许多世界有名的经济树种；同时，还有种类繁多的草本资源植物。很多种类的植物都具有极大的开发潜力。在长期的自然演化和人工选择作用下，每一种植物都形成了自己独有的特征、特性和有效化学成分，对人类有着各种各样的用途。在地球上现存的植物中，目前已有一部分被人类广泛地开发利用，如粮食作物、经济作物、饲料作物、栽培果树、蔬菜、部分药用植物、桑、茶及观赏植物等，这些资源植物除直接用于我们的衣、食、住以外，还是发展工业生产的重要原料，已给我们人类带来了巨大的经济利益。但绝大多数植物还未被开发利用或未被充分地开发利用。在这些尚未被广泛利用的植物中，许多种类都可能存在巨大的开发潜力。随着科学技术的不断发展，这些植物的开发利用潜力将会逐渐被挖掘出来。它们除可为人类带来直接的经济利益外，还是极其宝贵的种质资源，对研究和改良现有栽培植物的抗性，品质和提高其产量具有极其重要作用。对这些植物开展深入研究，其空间很大。植物资源的开发与利用是不同的概念。植物资源的开发主要指人们对植物资源进行调查、经营等工作，达到开采和形成原料形式的措施和过程。利用通常是指人们对已开发出来的资源产品（原料）进行加工或处理，使之成为可直接利用产品的措施和过程。开发与利用在概念上是有区别的，过程有先后之分，但两者又是紧密联系、有时无法分割的连续过程。《植物资源开发与利用》的主要任务是，研究具有明显经济开发利用价值的野生和半野生植物的特点和开发利用原理与方法。而那些已被广泛深入开发利用的各类农作物、栽培果树、蔬菜、部分药用植物、桑、茶及观赏植物等均不在本课程的研究之列。第一章植物资源开发利用概述第一节植物资源概念与分类1植物资源的概念1.1资源的概念与分类资源（resource）直接含义，生产资料或生活资料的来源。以前泛指人类从事社会活动所需的全部物质基础。现在指在一定的时空分布和一定的经济条件和技术水平下，由人们发现的、可被利用的、有价值的东西，包括有形的物质和无形的东西如资本、技术和智慧等。资源的分类：（1）按来源分：自然资源和社会经济资源两大类。（2）按自然资源的性质分：可更新资源和不可更新资源。可更新资源包括太阳能、地热、风能、水力能、生物资源等，生物资源包括植物资源、动物资源和微生物资源。1.2植物资源的概念植物资源，广义：指地球上所有植物的总和。狭义：世界上一切有用植物的总和。因有用的理解在不同社会、不同经济技术条件、不同民族等差异很大，如薪碳林在发达国家没有多大价值，而是发展中国家重要的生活能源植物。再如，油枯在发展中国家是肥料资源，而在日本是蛋白质资源。故植物资源的一般概念：是在一定社会、经济、技术条件下有用植物的总和。2植物资源的分类2.1按用途分类我国1960年出版的经济植物志，根据当时的需要，分类是以用途为主的，分为8大类纤维植物、油料植物、淀粉及糖类植物、鞣类植物、芳香油植物、药用植物、土农药植物、其他植物。4到20世纪80～90年代，更多的使用植物资源这一概念，各种植物资源手册中增加了不少新的条目，概括起来有如下一些：①油脂植物资源。②药用植物资源。③果树物资源。④芳香植物资源。⑤纤维植物资源。⑥淀粉植物资源。⑦鞣料、染料植物资。⑧树脂、树胶植物资源。⑨饮料植物资源。⑩食用野菜植物资源。⑾观赏绿化植物资。⑿饲料植物资源。⒀农药植物资源。⒁育种植物资源。⒂色素、维生素、蛋白质植物级（有些是将此3项分开单列）。⒃木材植物资源等。2.2按学科研究方向分类根据学科研究方向，植物资源分类如下：①药用与兽药植物资源。②饲料、蛋白质与氨基酸植物资源。③食用、食疗、野菜、食用菌、饮料、代用茶、维生素、色素、调味剂、甜味剂源与花粉植物资源。④油脂与脂肪酸植物资源。⑤芳香油植物资源。⑥淀粉植物资；⑦观赏、绿化、抗污染、水土保持、固氮植物资源。⑧纤维、造纸、编织植物资源。⑨农药、有毒植物资源。⑩染料植物资源。⑾能源植物资源。⑿水生植物资源。⒀大宗农副产品植物资源。⒁外贸出口植物资源。⒂南物北移植物资源。⒃种质资源与濒危植物资源。⒄人文植物资源等。2.3按植物功能系统分类(1)成分功用植物资源型①饮食用植物资源类：野果植物资源相；色素植物资源相；淀粉植物资源相；油脂植物资源相；芳香植物资源相；野菜植物资源相；饲用植物资源相；蜜源植物资源相；甜味剂植物源相。②医药用植物资源类：药用植物资源相。③工业用植物资源类：芳香油植物资源相；油脂植物资源相；淀粉植物资源相；树脂植资源相；鞣质植物资源相；树胶植物资源相。④农业用植物资源类：绿肥植物资源相；农药植物资源相。（2）株体功用植物资源型①株体自身功用植物资源类：能源植物资源相（薪炭型能源）；纤维植物资源相（原纤型）；木材植物资源相；寄主植物资源相；种质植物资源相。②株体效益植物资源类：指示植物资源相；环保植物资源相；绿化观赏植物资源相；防固沙植物资源相；水土保持植物资源相。2.4吴征镒分类法以上几种分类方法，其出发点均为如何开发利用，只是看问题的角度和侧重点不同。我国著名植物学家吴征镒先生提出的对野生植物资源的分类分为如下5大类：（1）食用植物资源类：包括淀粉类、蛋白质类、食用油类、维生素类、饮料类、香料色素类、动物饲料类、蜜源植物类。（2）药用植物资源类：包括中草药类、化学药原料类、兽药类、植物性农药类。（3）工业用植物资源类：包括木材类、纤维类、鞍质类、染料类、芳香油类、植物胶类、树脂类、工业用油脂类、经济昆虫寄主类。（4）防护及观赏植物资源类：包括防风固沙类、绿肥类、绿化观赏类、环境检测类。（5）种质资源植物资源类：包括用于育种及基因工程植物类。2.5常用分类法现将常用的一些植物资源类别作些介绍，大致可分为如下22个植物资源类型。（l）淀粉植物资源：包括食用和工业用淀粉。我国野生植物中蕴藏着大量的淀粉。如葛根、蕨根等是淀粉植物的主要种类。估计全国可产野生植物淀粉300万t以上。（2）油脂植物资源：根据多年的调查资料，我国含油率在10％以上的野生油脂植物有1000种之多，其中完全可食用的有50多种。其中有些含有特种脂肪酸，如r一亚麻酸等，对人体极具营养保健价值。蝴蝶果、油朴、深木、文冠果等也是很好的食用油源。可供工业用的如油桐等是很有工业价值的油脂植物资源，我国油桐产的桐油，在世界上颇获盛名。（3）纤维植物资源：纤维植物量大，用途广泛。我国汉代就开始用纤维植物造纸了，当时使用的原料主要是竹类和树皮，以后逐渐发展到使用草类纤维和木材纤维。至今瑞香科和桑科中的一些植物的韧皮纤维仍是制造特种纸张和高级文化用纸的最好原料。我国古代的衣料除了蚕丝外，主要为麻类纤维，其中野葛的韧皮纤5维用于织布，称之为“葛布”。苎麻也是使用较早的织布原料，在棉花引人栽培之前，曾经使用极为广泛。2锻树科、梧桐科、桑科、亚麻科等的植物纤维可以纺织麻袋和帆布等，也可用于制绳索。纤维植物除用于造纸、纺织、制绳外，用其编织物品在我国也有很悠久的历史，直到现在仍占有一定地位，如草帽、草席、竹筐、竹椅、条筐、簸箕等。棕搁科的黄藤、白藤，防己科的青藤，都是特色的编织植物。此外，作为填充料、刷子等使用的纤维植物也不少，如木棉纤维就是救生圈、枕芯等的优良填充料。（4）药用植物资源：高等植物是人类现用药物的重要资源。我国药用植物的种类和蕴藏量极为丰富，素有“世界药用植物宝库”之称。我国已发现的药用植物有11146种，其中绝大多数为野生植物。中草药在我国人民保健事业中占有重要的位置。国外一些学者也认为“现在是从高等植物，也就是从自然资源中来发现新药的时代”。美国国立癌症研究所曾对20525种植物进行动物抗癌活性的筛选。国外越来越多的人也把治疗疾病的希望寄托在天然植物象上。我国民间的兽用药大多数来自植物，其中有许多是中草药。对于民间的兽用药，也应该相好地加以筛选和整理。（5）芳香植物资源：芳香植物有食用香料植物和工业用香料植物。食用香料植物的一些芳香油也是重要的香料工业原料。我国已发现的芳香植物有400余种。其中挂油、松节油、柏木油、山苍子油等的产量已居世界前列。樟数产的樟脑，产量居世界第一。全世界已发现的芳香植物有1000多种，在国际市场．上有名录的天然香料约500种。实际上作为天然香料应用而具有商品价值的约200种。（6）鞣质及染料植物资源：鞣质是有机酚类复杂化合物的总称。鞣质又称单宁，栲胶是它的商品名称，是从含鞣质植物中浸提出来的产品。鞣质广泛分布于植物中，目前已知含鞣质较多的植物有300多种，但真正符合经济要求的鞣质植物仅有几十种。生产上常被利用的有：凤尾蕨、落叶松、铁杉、云杉、油松、化香树、栓皮栎、刺拷等栎类；红树科的角果木、秋茄树、蔷赖科的悬钩子、豆科的黑荆树等。鞣质本身也是染料和媒染剂。其他可作为染料的植物，常见的有靛蓝、桅子、苏木、茜草等等。它们主要用于织物的染色，随着合成有机染料的发展，植物性染料的使用大为减少。但目前在织物染色行业回归自然的浪潮下，天然植物染料仍有着其特殊的地位。（7）树脂及树胶植物资源：树脂包括松脂、橡胶、漆树等，它们的性质和用途各不相同。松脂是我国马尾松等松树树干流出物，每年产量很大，经提炼后生产脂松香和松节油，主要用于出口，在世界贸易中占有一定份额。除马尾松外，我国两广地区还引进种植美国湿地松，还有云南松、思茅松、南亚松等都是优良的采脂树种。橡胶原产巴西热带雨林，现在世界上栽培、开发利用也只200年的历史，可说是植物资源开发利用的一个典范。生漆的利用在我国有数千年的历史，在20世纪50-80年代是重要的饿出口物资。现在虽然为化学漆所代替，但在有些特种漆中，它们是不可缺少的原料。树胶也是重要的工业原料。它能从树木中被提取出来，也能从草本植物的种子中获得，现在都称“植物胶”。植物胶属于多糖类化合物，水溶性好。我国产的植物胶主要有桃胶类、田青胶、胡芦巴胶等，在食品、化