第1个回答 2010-03-26
林木种质资源原地保存现状、技术和策略
林木种质资源即森林植物种质资源。作为林木种质资源载体的森林与林木，负载着野生植物、野生动物和微生物的种质资源，是陆地生物（包括农作物野生种及近缘种）基因的“避护所”和“主基因库”。森林植物种质资源是生物多样性的重要内容，是实现森林可持续经营和林业可持续发展的遗传物质基础与必要前提，林木种质资源保护不仅制约森林生态系统的平衡与发展，而且直接影响到野生生物种质资源保护，关系到国家的生态建设和可持续发展(顾万春，2005)。
早在1975年，FAO和UNEP便提出了《森林遗传资源保护方法》，对森林遗传资源的收集与保存作了较全面的叙述，首次提出了森林遗传资源“原地保护”（Conservation in situ）、“异地保护”(Conservation ex situ)倡议，将其作为森林基因资源保存的基本方式。直到目前，林木基因资源“原地保护”和“异地保护”仍是较常用的两种保存方法。森林基因资源的保存策略侧重于“原地保护”，普遍认为“原地保护”是物种保存最有力和最高效的保护方法,因为它不仅保证了物种的正常发育、物种在原生环境下的生存能力和种内遗传变异度,还保护了所在生境中物种个体、种群和群落。因此原地保护被认为是生物多样性保护的最根本途径。
1. 林木种质资源原地保存特点
1.1 整个生态系统的保存
“原地保存”是对林木集团或包含林木集团的群体作为生态系所具有的全部遗传
信息在原生地域进行保存管理。由于原地保存的目的群体作为生态系的一部分保存于自然环境之中，所以保存对象是通过有性繁殖的，其基因自由组合、交换。由于森林分布面积大、生境各异以及各种遗传隔离作用，使得林木的遗传变异极其丰富。遗传变异丰富的群体作为遗传资源保存林 ，原地加以保护是经济有效的。这种保存形式尤其适用于那些采种困难，不易营建后继林的树种。关键按照不同的生态区，找出这种遗传变异丰富的保存群体（赵彤堂等，1992）。
1.2 保存群体是接近平衡的群体
原地保存群体与原始群体都处在同一生态环境之中，没有新环境下选择压的淘汰。
这时保存群体与原始群体没有区别，在无突变、迁移和选择干扰下，它们接近遗传平衡群体，即在世代相传中，基因频率与基因型频率可基本保持不变（p2+2pq+q2=1），所以这种保存方式是最可取的保存方式，群体遗传遵守“遗传平衡”法则（朱之悌等，1992）。
1.3 强调原生境的保存
原地保存强调的是在原环境或原生境下的保存。对于集中分布的永久林分，就进
行原地保存，如种源保存、优良林分保存或划定自然保护区保存；如无集中永久林分的，就从分散单株或片林上采种造林，于原环境或林分附近的某处集中营造保存林分。
2．原地保存的主要形式
2.1 自然保护区
森林遗传资源的“原地保护”主要通过建立保护区来实现。自然保护区是一个广义的概念，其类型因保护的对象和目的而异。保护区是专门用于生物多样性和有关自然和文化资源的管护，并通过法律和其他有效手段进行管理的陆地或海域（IUCN，1994）。IUCN根据保护地主要管理目标，把自然保护区分为6类，认为最适合保护森林遗传资源的保护区有4类，即国家公园(National Park)、资源管理保护区（Managed Resource Protected Area）、生境/物种管理区(Habitat/Species Management Area)、严格的自然保护区(Strict Nature Reseve)。
2.2 自然保护小区和自然保护点
对于面积没有达到建立自然保护区的地方，但又有珍稀濒危物种分布较集中、分布种类较多，可在面积较小的地方建立自然保护小区，它不受林权等管理体制及专职管理机构的限制，灵活多样（葛继稳，1998）。
2.3 禁伐区和封山育林区
对一些珍稀濒危树种集中分布区可以建立禁伐区，既可在一定时期内进行静态保护，又可根据植物群落的演替规律对林木进行永续利用。在一些典型森林生态系统又易受人类干扰的林分，可以通过封山育林区来保存林木种质资源。
3．林木种质资源原地保存原则与关键内容
3.1 林木种质资源原地保存原则
林木种质资源“原地保存”原则主要有以下几点：①林木种质资源原地保存必须与自然保护区管理相结合。1993年发布的《林木种质资源保存原则与方法》国家标准（GB/T14072-93），规定了设立林木种质资源原地保存区，应尽可能利用国家和地方建立的各种类型的自然保护区和保护林。②林木种质资源原地保存优先树种的确定，不仅考虑它的稀少程度，而且应考虑它的社会经济价值和遗传资源枯竭的情况。③林木种质资源就地保存必须与森林经营措施相结合。对于一些珍稀濒危树种，群体自身繁殖能力弱，需要采取相应的森林经营措施保持适当的群体大小。④林木种质资源原地保存必须与天然林保护工程相结合。天然林保护工程对自然保护区、江河源头、高山陡坡等生态极脆弱地区的天然林实行封禁保护，使天然林分能够维持更完善的生态结构,生产力和生物多样性得以提高和维持，使生态能持续地得到改善。林木种质资源保存应结合天然林保护工程，扩大保存范围和重点保存对国家生态建设的关键森林植物种。⑤林木种质资源原地保存必须与国家生态建设相结合。对于国家西部生态建设的重点乔、灌树种应优先考虑。
3.2 林木种质资源原地保存关键内容
有效的遗传资源原地保存方案具有以下几个关键内容：①林木种群遗传多样性的鉴别；②特定地点及地点配置的选择；③确定保存目的树种、样本策略和制定设计方案；④保证种质资源的测定、评价有效利用计划；⑤保存地的永久管理，对已经有管理活动的地区，地点的确定必须与当地的多种利用目的相结合，以便容易进行管理和收集活动（顾万春，1996）。
4．林木种质资源原地保存技术
林木种质资源原地保护区面积必须考虑到保存林木群体的生态和遗传稳定性。《林木种质资源保存原则与方法》国家标准（GB/T14072-93）规定针叶树种保存面积为100 hm2以上；阔叶树种为50 hm2以上；珍稀濒危树种为25 hm2。
作为原地保存目标，如保存优良种源时，应首先进行种源试验，以了解优良种源区的所在地点，这时必需在树种的全分布区范围收集种子，包括全分布区取样（粗网）和局部地区取样（细网）两种，以弄清变异的规律及优良种源的地点。粗网取样，可以以种源、林分为单位，进行混合取样；但细网取样，必须以母树为单位，单点采收单播，以评价各种源之内和种源（点）之间的遗传变异。取样的林分数目和地点应与环境和林分变化的复杂性相符合。在林分内取样，可以随机，也可以有选择地进行，但不同林分间的做法必须一致。优良种源或林分确定后，便开始保存。希望保存的林分或种源满足基因库作用所需有的效益，就必须考虑保护区的规模、树木和分布。原地保存时，保存的数目和面积都有一定的规定，才能维持一个稳定的生态系统和一个种所要求的变异幅度和稳定水平（朱之悌等，1992）。
保护区与就地保护之间存在明显的联系，但也有区别，通常保护区的目的是保护野生生物或生态系统或者保护文化和风景区，就地保护的目标是在目的原生境中管理目的种，着重于遗传基础及生物多样性。
生态系统的保存需要占据较大的面积，而遗传资源的保存不同，不必保存大量含有同样所期望基因综合体的个体，主要需要管理保护的林分，能维持理想的遗传组成，一般几千株树就足以建立有效的基因库，即能够保持自体的更新能力的群体。同时要注意对极端环境和边缘群体的保护，因为在极端环境和边缘群体中，其基因频率可能不同于主要群体的基因频率，可能产生具有特殊潜在价值的变种或生态型（王明庥，1993）。
1） 对于大面积分布树种：对于大面积分布的树种，原生境中划定一定面积能够包
括所有形成森林主要树种的种群组，在数量上保证足够的总体完整性即可。
2） 对于零散分布树种：对于广域分布的散生阔叶树种，例如杨树、泡桐，由于他
们不能形成稳定的自然群落，所以无法进行单树种的原境保存。但是，他们在森林群落里有零散分布，与其他树种共同组成稳定的混交森林生态系统，从而形成相对稳定的混交的森林自然群落。在这样的群体里，各林木在进行多世代繁育中，都能保持各自稳定的基因和基因型频率，从而实现了不能独立形成长期稳定自然群落的散生阔叶树种的原境保存（侯元凯，1996）。
5．林木种质资源原地保存现状
我国森林类型自然保护区已初步形成全国性网络，具有一定基础，但与我国森林生态系统多样性保护的要求相比，及作为世界生物多样性最丰富国家相比尚有很大差距。在保护区分布、管理、分类体系方面存在不少问题，直接关系到自然保护区功能的发挥和遗传资源保护的成效。遗传资源保护如亚热带常绿阔叶林分布比较集中的福建、湖北、浙江、广东等省，自然保护区面积与森林资源拥有量还不适应，有待加强（薛达元，1995）。
5.1森林类型自然保护区成林木种质资源原地保护的主体
截止2002年底，我国已建立了1757个不同级别的自然保护区，其中国家级保护区226个，全国自然保护区总面积132.9 km2，陆地保护区面积约占陆地国土面积的13.2%。我国的自然保护区分3大类别9种类型，至2001年底，全国共建立森林生态系统类型保护区769个，面积2245.08hm2，占全国自然保护区总面积的49.58%（解炎，2004）。另建有野生植物类型保护区111个，面积212.99 hm2。两者面积合计2 245.8 hm2，占全国森林总面积的17.6%。
森林生态系统类型保护区的建立不仅有效地保护了大量的森林资源，更重要的是保护了各种具有典型性和代表性的森林生态系统。我国已建立的森林类型保护区不仅数量较多，为全国自然保护的主体；而且分布较广，遍布全国所有林区和生物地理区域，代表着各种森林类型。建立了寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带落叶、常绿阔叶林及热带雨林的保护区。
5.2 自然保护区虽然数量多，但“原地保存”工作落后
目前中国自然保护区数量、面积有了大幅增加，但保护区管理工作却因种种原因(经费投入太少、人员不够)滞后了。例如现有的各级各类保护区中已建立管理机构的仅占1/2；管理人员中,专业技术人员只占1/3，且大学本科以上学历者很少；省级以下的保护区大多没有开展全面的资源清查工作；国家级以下的自然保护区基本没有进行科研工作等等。落后的管理造成植物的“原地保护”只停留在较低级的水平上，受影响最大的当数稀有濒危植物(胡敏，2002)。
5.3 保护区类型不齐全，尚无建立专门针对遗传资源保护的保护区
许多国家已建立了专门针对木本植物遗传资源保护的森林遗传资源保护区（Forest Genetic Resources Reserves, FGRR），许多热带国家已进行了这方面的工作。FGRR对木本植物遗传资源保护和热带林长期管理方法的制定非常重要，可以说是木本植物遗传资源“原地保护”的主要方法。例如马来西亚的FGRR建立于1950年，1984年国家森林法通过，代表马来西亚的森林类型有很好的记录和保护措施，在天然林管理及管理制度方面的重要性越来越大，对其他国家有指导意义。目前，马来西亚共有80个FGRR，总面积达19 000hm2 (许定发,1993)。至2001年底，全国共建立森林生态系统类型保护区769个，但尚没有建立专门针对遗传资源保护的保护区，对遗传资源保护不够。
5.4 已建立的保护区尚未开展遗传资源的相关管理活动，影响遗传资源的保护
已建立起来的保护区尚缺乏相应的管理目标、协调和统一的管理体制，甚至尚无建立相应的管理机构，缺乏合理清晰和灵活的保护区法律框架，在保护区规划、管理等方面存在很多问题，如滥砍滥伐、过度放牧、外来种入侵、保护区内非法耕地、过度发展旅游业等，导致保护区内生物多样性的丧失还在继续，与此相关的林木种质资源保护受到很大影响。很多保护区仅维持日常的管理工作，根本无条件开展物种资源调查、群体遗传学、生态学的相关调查，到目前为止，我国几乎没有一处保护区进行过以维持树种的遗传多样性为目的的科学管理，因此，我国的自然保护区建设与遗传资源保护的要求相差甚远。
6．林木种质资源原地保存对策
6.1 将维持树种遗传多样性列入保护区重要管理工作之一
要发挥自然保护区对林木种质资源有效的就地保护作用，就应加强保护区的建设和管理，建立健全各级保护区的管理机构，加强经费投入，培训各级管理人员，提高管理水平。自然保护区或国家公园都兼有就地保存基因库的功能，其主要优点是保存了生态系统，使林木可继续进化，所以需要在自然保护区的功能区中划出一小片永久性样地，长期检测群体的变化。其基本原则是要求保存足够的遗传多样性，使物种得以充分发挥其进化潜力。
6.2 原生境的保护和恢复是林木种质资源保存的关键
生境中的水、热、土壤因素及其配制是保护植物生长发育繁殖的基础。而每一种珍稀濒危植物都有着一定的生长环境，它在特定的生态环境中和其他植物之间构成了相互依存的群落关系。当这些生态幅度较窄的珍稀植物种群的生境遭到破坏，植物就会随之减少或消失。所以只有保护好这些物种的生境，才能保存这些珍惜濒危植物。
6.3 对濒危树种需要采取适当的人工经营措施，使群体能够恢复，达到继代保存的目的
对于分布相当局限的珍稀濒危植物,一般种群受生存压力较大，面临分布区和种群缩小，天然更新不良等因素，因此需要采用人工促进天然更新方法,就地繁育、恢复和扩大种群数量，达到继代保存的目的。
6.4 建立森林遗传资源保护区或遗传资源保护区功能区
根据所建自然保护区类型及特点或自然保护区功能划分,建立森林遗传资源保护区或在自然保护区内建设森林遗传资源保护功能区，使遗传资源保护切实落到实处。对于一些资源少、分布点单一的珍贵树种，建议采用自然保护点和禁伐区的方法进行保护。
6.5 建立就地保存遗传多样性数据管理体系
彻底清查各自然保护区内珍稀濒危、经济价值、生态价值重大的植物状况,摸清群体现状,包括生境、分布形态特征、群体大小以及生态学和遗传学特征等,建立系统的科学档案和植物遗传多样性数据库,从而根据各自的特点确定具体的保护措施。同时还应建立生态观测站,对其群落及生态系统进行长期检测，及时总结相关数据信息,为保护工作提供科学依据。
6.6 重视自然保护区以外的原地保护工作
自然保护区是生物多样性保护的最重要的途径，但需要大量的人力、物力，保护区的数量和面积终究有限，对于大量位于保护区之外的珍稀濒危物种,他们受到的环境压力和社会威胁更大,濒危灭绝的几率更大。因此,应加强自然保护区以外的原地保护工作,各地林业部门要坚决禁止炼山和掠夺性开发，对山林采取“全封”、“半封”或”轮封”的措施，切实保护好当地乡土树种种质资源。
参考文献：
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