生态农业布局优化与实施研究

生态农业布局优化与实施研究

生态农业布局优化与实施研究

野果植物资源指一些可为人类提供食用的鲜、干果品和作为饮料、各种食品加工原料的野生经济植物。野果是大自然赋予人类珍贵的自然遗产。自人类出现以来，野果就是人类赖以生存的主要食物来源之一。随着农业技术的逐步发展，它们中的一部分被驯化为优质水果，而绝大部分野果则退出人类食谱，默默地隐居于林间。改革开放以来，中国的野生植物资源开发利用工作有了很大的进展。野果作为营养功能性食品原料而广泛应用于食品工业，成为一种新兴的产业。陕西的沙棘汁、沙棘汽酒、野刺梨饮品、吉林的通化山葡萄酒、黑龙江的黑加仑果汁和黑加仑酒、甘肃的中华猕猴桃酒、河南的山楂系列和酸枣系列食品、贵州的刺梨果汁等均深受消费者欢迎。由此可见，野果植物作为资源植物的一种，具有极高的经济价值。
三峡库区植物资源丰富，除苔藓植物外有高等植物190科，1012属，3014种。其中，包括猕猴桃(Actinidia Libdl.)、胡颓子（Elaeagnus pungens Thunb.）、悬钩子(Rubus L.)、野草莓(Fragaria orientalis Losinsk.)、野荔枝（Dendrobenthamia japonica (DC.) Fang var.chinensis (Osborn) Fang）、拐枣(Hovenia dulcis Thunb.)、雀梅藤（Sageretia thea (Oslbeck) Johnst）等多种野果植物。如此丰富的资源储备，如果没有得到及时的开发利用，一旦被国外引入后大量开发成功，必将占领本该属于中国的国际市场。但由于三峡库区地域广阔，地形复杂，野果植物资源分布分散，自然产量普遍不高，除极少名、特、优种类外，大部分野果植物没有得到应有的重视和研究。因此，全面调查库区野生果树资源，进行综合评价和可持续利用对策研究，在学术上可以为今后的研究打下坚实的物质基础，在实践上，一方面可以优选经济效益和生态效益较高的种类进行人工扩繁实验，在库区生态环境恶劣及交通闭塞处推广种植，在龙头企业的带动下，获得较高的经济收益，从而改善库区贫困状况，增加库区农民经济收入，提高库区人民生活水平；另一方面，可以优选生态效益和经济效益较高的种类进行进一步研究，找到适合库区发展的水土保持植物篱技术，增加植被覆盖率，适当退耕还林及荒山荒坡造林，变农地为新型经济林地，缓解库区水土流失，减少三峡水库泥沙入库量，从而保证三峡大坝正常运行。
本文根据三峡库区的自然生态、经济、社会特点，对三峡库区野果植物资源进行了系统调查，调查内容包括三峡库区野果资源的种类、分布规律和利用方式等，并使用Excel工具创建了“三峡库区野果植物资源数据库”；对三峡库区野果植物区系特征进行了分析；构建了适合库区发展的野果植物资源综合评价指标体系，并以库区9种典型野果植物为例进行综合评价和对比分析；研究并提出了库区野果植物资源综合开发利用措施及保护对策。得出了如下主要结论：
（1）调查结果显示：三峡库区野果植物共计37科70属232种（包括2亚种、25变种、1变型）。其中，裸子植物：5科、5属、9种；被子植物：32科、64属、223种。科、属、种分别占库区已知高等植物总数的20.56％、7.91％和8.01％。三峡库区拥有国家重点保护野生果树植物5种，分别是国家Ⅰ级重点保护植物银杏Ginkgo biloba L.及国家Ⅱ级重点保护植物巴山榧树Torreya fargesii Franch.、华榛Corylus chinensis Franch.、宜昌橙Citrus ichangensis Swingle和中华猕猴桃Actinidia chinensis Planch.。
（2）库区野果植物区系特征分析结果显示：①三峡库区野果植物资源中单种科和小科最多，但其主要成分是含10种以上的大科，其占总科数比例仅为16.22％，它们所含的属、种却占区系野果植物属、种总数的40％和65.09％。②三峡库区野果植物资源的属级分类群以单种属和2－4种的寡种属最为丰富，最能体现库区野果植物资源区系兴旺发达的是≥10种的大属，它们在数量上虽然只占总属数的8.57％，但所含种达到了总种数的37.07％。③科的分布区类型表明热带性质的科在库区占优势，温带科也占较高比例；属的分布区类型反映出库区植物区系典型的中、亚热带特征，为热带向温带区系的过渡类型，略偏向于温带。这一结果和该地区所处的中、亚热带气候相吻合，温带属明显高于热带属，与库区地形复杂、海拔差度大的特征相吻合。④优势现象突出。库区野果植物有9科属于区系优势科，12科属表征科，4科既属优势科又属表征科；3属属于优势属，8属属表征属，2属既属优势属又属表征属。表征科表现为中亚热带性质，而表征属则表现为温带性质。⑤特有类群丰富。野果植物中，有3科属亚洲特有科，2属为中国特有属，11属为东亚特有属，可见，库区野果植物特有类型较为丰富。
（3）数据库系统采用office2003的Microsoft Access工具进行创建，主数据结构包括序号、拉丁文名、科、属、种、变种、性状、果实种类、利用方式、果实主要成分、库区分布区县、其它分布区域、生态位、照片、附注等共计18项内容。功能设计包括数据录入与维护、数据查询、图片浏览和系统维护。
（4）三峡库区野果植物资源综合评价指标体系包括总目标层、子目标层、准则层、指标层Ⅰ和指标层Ⅱ共5层。总目标层为三峡库区野果植物资源综合评价指标体系；子目标层包括保护缓急系数和利用缓急系数2个指标；准则层包括蕴藏系数、濒危系数、遗传遗失系数、保护现状系数和利用价值系数5个指标；指标层Ⅰ包括种型系数、特有系数、古老残遗系数、经济价值系数、生态价值系数和复合利用系数6个指标；指标层Ⅱ包括研究成本系数、果实性状系数、市场现状系数、加工技术系数、生长型系数、根系特征系数、枯落物特征系数和抗性系数8个指标。
（5）为了验证三峡库区野果植物资源综合评价指标体系及其权重的科学性和合理性，经过对三峡库区典型的9种野果植物进行评价分析，结果显示该指标体系能够切实做到区分野果植物的保护缓急程度和利用缓急程度，是未来研究实践中可以采纳参考的。
（6）根据三峡库区自然生态及社会经济特点，提出三峡库区野果植物资源可持续利用对策有：有限制的直接利用；规模引种；人工驯化，开发新果品；建立人工经济植物群落，发展生产潜力；深加工与综合利用；加强野生水果贮藏、防腐和保鲜的研究；重视抗逆性砧木的筛选与应用；以深细加工为龙头，带动产业化全方位开发和有控制地发展生态旅游。三峡库区野果植物资源保护对策包括：野果植物资源蕴藏量的保护和管理及野果植物资源种质的保护和管理。其中，野果植物资源蕴藏量的保护和管理包括：加强种质调查评价，确定开发规模；加强宣传教育，提高保护意识；综合开发，物尽其能；科学管理，适度开发；变野生为家种，建立原料供应栽培基地。野果植物资源种质的保护和管理包括：监视种群动态，及时调整种群规模；野果植物种群的分级保护；野果植物物种的生境保护；野果植物物种的生境外保护；野果植物种质资源的管理保护；加强野果植物保护工作的国际合作。
 2.1  研究目的和意义
三峡库区山多坡陡，海拔高度悬殊、小气候特征明显，适合于多种野生果树的生长发育。且库区素有栽树种果的习惯，依托植物资源发展当地经济已经成为一大传统。因此，全面调查库区野生果树资源，进行区系特征分析，建立评价指标体系，研究其综合利用方式和管理保护措施，在学术上可以为今后的研究打下坚实的物质基础，在实践上，一方面可以优选经济效益和生态效益较高的种类进行人工扩繁实验，在库区生态环境恶劣及交通闭塞处推广种植，在龙头企业的带动下，获得较高的经济收益，从而改善库区贫困状况，增加库区农民经济收入，提高库区人民生活水平；另一方面，可以优选生态效益和经济效益较高的种类进行进一步研究，找到适合库区发展的水土保持植物篱技术，增加植被覆盖率，适当退耕还林及荒山荒坡造林，变农地为新型经济林地，缓解库区水土流失，减少三峡水库泥沙入库量，从而保证三峡大坝正常运行。
总结起来，该项目研究的意义包括以下几点：
2.1.1是国家长远发展的需要
生物科学和基因工程是蕴藏着巨大社会价值和经济效益的领域，21世纪是生物科学迅猛发展的世纪，谁在这方面能争取主动，就能在未来的世界性竞争中立于不败之地。而基因资源以其在生物构成中的重要作用和不可替代性，更是各国争相搜集和研究的热点。基因之间通过基因工程可以重组而构成新的生物体，但基因本身是不能人为创造的。所以对包括库区野生果树资源在内的基因资源进行调查和可持续利用研究，是事关国家发展前途的基础工作，具有十分重要的战略意义(廖秀娥,2003)。
2.1.2是保护三峡库区生物多样性、防止生物入侵、维护生态平衡的必要措施
目前，地球上大约每小时就有一种生物灭绝，每年有1.75万种生物消失。我国3万种高等植物中至少有3000种处于濒危境地。面对如此严峻的物种危机，世界各国目前纷纷运用自然保护、建立种质基因库，生物工程等多种手段，想方设法抢救濒于绝灭的有用基因。《中华人民共和国野生植物保护条例》明确规定：“必要时应当建立繁育基地、种质资源库或者采取迁地保护措施。”（陈国阶，1995）目前，库区野生果树中篦子三尖杉（Cephalotaxus oliveri Mast.）与华榛（Corylus chinensis Franch.）均属渐危种。因此，调查与研究库区野生果树，是建立库区野生果树资源基因库，保护库区生物多样性、维护库区生态平衡的必要基础措施。此外，调查并研究库区野生果树，可以为库区水土保持工作提供优良原生树种，有助于恢复库区植被覆盖，防止因引进外来植物退耕还林或荒山荒坡造林导致的生物入侵，维持库区生态平衡。同时，大面积野果群落的营建，也有利于库区森林面积的自然扩张。
2.1.3是振兴库区经济、促进库区社会发展的需要
由于三峡库区交通闭塞、信息流通不畅，农民整体收入不高，经济较为落后，导致库区国家级贫困县就有11个（包括湖北省秭归、巴东，重庆市巫溪、巫山、奉节、云阳、开县、万州、石柱、武隆和丰都县）之多。调查研究库区野生果树资源，为库区农民开辟新的致富渠道，是振兴库区经济、促进库区社会发展的必要措施。
2.1.4是促进我国林业、园艺事业超常规、跨越式发展的需要
中国加入WTO后，我国林业、园艺事业遭遇到前所未有的机遇和挑战。要想和世界各国的优秀林业、园艺事业竞争，就必须充分挖掘我国特有资源。及时调查研究三峡库区野生果树资源，为大众水果提供优质基因，开发新的水果品种都是增强我国农林事业竞争力的有效手段，也是促进我国林业、园艺事业超常规、跨越式发展的必要措施。
2.1.5是保持栽培果树遗传特性和品种退化复壮的有效手段
野生果树在长期自然选择下保留着强大的适应性和抗逆性基因，并具有丰富的遗传多样性，是果树栽培化的原始材料，也是果树品种改良和品种退化复壮的重要基础资源，具有许多潜在的利用价值。
2.1.6是丰富水果市场、满足人民群众日益增长的物质文化需求的需要
随着经济的发展，人民生活水平的提高，固有的消费方式已经不能满足人们越来越追求原始、天然的消费欲望。因此，调查和研究库区野生果树资源，开发新型水果，是丰富水果市场，满足人民群众日益增长的物质文化需求的需要。
2.2  主要研究内容
（1） 调查三峡库区野果资源的种类及分布规律等，建立库区野果植物资源数据库。
（2） 研究三峡库区野果植物资源区系特征。
（3） 构建库区野果植物资源综合评价指标体系，以库区9种典型野果植物为例进行综合评价和对比分析。
（4） 研究库区野果植物资源综合开发利用措施及保护对策。
2.3  研究方法与路线
本研究采用的研究方法主要有：系统调查、系统分析和实验研究，通过建立库区野果植物资源数据库，将定性与定量研究结合起来，采用数学方法中的模糊综合评价法、特尔斐法和加权给分评判法（骆世民&彭少麟，1996；陈玉成等，1998；刘成武，2004），并借助Excel统计软件，进行数据的处理和图形的制作。

论文主要结论
本文根据三峡库区的自然生态、经济、社会特点，对三峡库区野果植物资源进行了系统调查，调查内容包括三峡库区野果资源的种类、分布规律和利用方式等，并使用Excel工具创建了“三峡库区野果植物资源数据库”；对三峡库区野果植物区系特征进行了分析；构建了适合库区发展的野果植物资源综合评价指标体系，并以库区9种典型野果植物为例进行综合评价和对比分析；研究并提出了库区野果植物资源综合开发利用措施及保护对策。得出了如下主要结论：
（1）调查结果显示：三峡库区野果植物共计37科70属232种（包括2亚种、25变种、1变型）。其中，裸子植物：5科、5属、9种；被子植物：32科、64属、223种。科、属、种分别占库区已知高等植物总数的20.56％、7.91％和8.01％。三峡库区拥有国家重点保护野生果树植物5种，分别是国家Ⅰ级重点保护植物银杏Ginkgo biloba L.及国家Ⅱ级重点保护植物巴山榧树Torreya fargesii Franch.、华榛Corylus chinensis Franch.、宜昌橙Citrus ichangensis Swingle和中华猕猴桃Actinidia chinensis Planch.。
（2）库区野果植物区系特征分析结果显示：①三峡库区野果植物资源中单种科和小科最多，但其主要成分是含10种以上的大科，其占总科数比例仅为16.22％，它们所含的属、种却占区系野果植物属、种总数的40％和65.09％。②三峡库区野果植物资源的属级分类群以单种属和2－4种的寡种属最为丰富，最能体现库区野果植物资源区系兴旺发达的是≥10种的大属，它们在数量上虽然只占总属数的8.57％，但所含种达到了总种数的37.07％。③科的分布区类型表明热带性质的科在库区占优势，温带科也占较高比例；属的分布区类型反映出库区植物区系典型的中、亚热带特征，为热带向温带区系的过渡类型，略偏向于温带。这一结果和该地区所处的中、亚热带气候相吻合，温带属明显高于热带属，与库区地形复杂、海拔差度大的特征相吻合。④优势现象突出。库区野果植物有9科属于区系优势科，12科属表征科，4科既属优势科又属表征科；3属属于优势属，8属属表征属，2属既属优势属又属表征属。表征科表现为中亚热带性质，而表征属则表现为温带性质。⑤特有类群丰富。野果植物中，有3科属亚洲特有科，2属为中国特有属，11属为东亚特有属，可见，库区野果植物特有类型较为丰富。
（3）数据库系统采用office2003的Microsoft Access工具进行创建，主数据结构包括序号、拉丁文名、科、属、种、变种、性状、果实种类、利用方式、果实主要成分、库区分布区县、其它分布区域、生态位、照片、附注等共计18项内容。功能设计包括数据录入与维护、数据查询、图片浏览和系统维护。
（4）三峡库区野果植物资源综合评价指标体系包括总目标层、子目标层、准则层、指标层Ⅰ和指标层Ⅱ共5层。总目标层为三峡库区野果植物资源综合评价指标体系；子目标层包括保护缓急系数和利用缓急系数2个指标；准则层包括蕴藏系数、濒危系数、遗传遗失系数、保护现状系数和利用价值系数5个指标；指标层Ⅰ包括种型系数、特有系数、古老残遗系数、经济价值系数、生态价值系数和复合利用系数6个指标；指标层Ⅱ包括研究成本系数、果实性状系数、市场现状系数、加工技术系数、生长型系数、根系特征系数、枯落物特征系数和抗性系数8个指标。
（5）为了验证三峡库区野果植物资源综合评价指标体系及其权重的科学性和合理性，经过对三峡库区典型的9种野果植物进行评价分析，结果显示该指标体系能够切实做到区分野果植物的保护缓急程度和利用缓急程度，是未来研究实践中可以采纳参考的。
（6）根据三峡库区自然生态及社会经济特点，提出三峡库区野果植物资源可持续利用对策有：有限制的直接利用；规模引种；人工驯化，开发新果品；建立人工经济植物群落，发展生产潜力；深加工与综合利用；加强野生水果贮藏、防腐和保鲜的研究；重视抗逆性砧木的筛选与应用；以深细加工为龙头，带动产业化全方位开发和有控制地发展生态旅游。三峡库区野果植物资源保护对策包括：野果植物资源蕴藏量的保护和管理及野果植物资源种质的保护和管理。其中，野果植物资源蕴藏量的保护和管理包括：加强种质调查评价，确定开发规模；加强宣传教育，提高保护意识；综合开发，物尽其能；科学管理，适度开发；变野生为家种，建立原料供应栽培基地。野果植物资源种质的保护和管理包括：监视种群动态，及时调整种群规模；野果植物种群的分级保护；野果植物物种的生境保护；野果植物物种的生境外保护；野果植物种质资源的管理保护；加强野果植物保护工作的国际合作。
8.2关于进一步研究的建议
    由于人力、物力、时间及作者水平的限制，一些研究内容未能深入。基于本项目的研究目的和本文研究内容，提出进一步研究的几点建议。
（1）三峡库区野果植物资源种类丰富，不可能每一种都进行深入调查。在以后的研究工作中，建议对目标野果的具体分布、蕴藏量和野外生态位进行更加深入的调查，从而为其开发利用和保护提供更为清晰的资料。
（2）本人制作的“三峡库区野果植物资源数据库”目前只有单机版，且数据量太小，查询功能不齐全，因此，下一步的工作将主要集中在逐步完善、补充系统数据，改进查询结构，开发网络版本，并建立网站进行发布等工作上。
（3）三峡库区野果植物资源综合评价指标体系定性指标较多，虽然本文设计的各个指标大部分可通过文献查阅和网络搜索获取，具备较强的可操作性，但总体设计还较为简单，在以后的工作中，可根据未来研究的方向和遇到的问题随时调整该指标体系的指标及权重。
（4）研究野果就是为了利用和保护野果，而野果最大的看点就是果品。建议在未来的研究工作中，将野果的保鲜贮藏及加工作为研究重点，只有果品进入市场，才能创造经济效益，其生态效益也才能够得到保障。
（5）野果植物资源开发的预期目标是野果植物资源的产业化发展。建议在未来的研究中，科学研究应与企业经营联合起来，市场需要什么，我们就研究什么，生产什么。力争在龙头企业的带动下，将野果的经济优势和生态优势发挥得淋漓尽致，让农民和企业、政府和百姓、青山和绿水各得其所，各有收获。

 

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