河南省农业生物多样性初步研究

2005年第3期河南省农业生物多样性初步研究刘玉萃孙治强”赵勇吴明作郭宗民(河南农业大学河南郑州450002 )摘要:从生态系统、物种、遗传3个层次对河南省的农业生物多样性及其受威胁程度进行了调查研究并针对性地提出了河南省加强农业生物多样性保护、维护生态安全等措施为合理地开发利用河南省的农业生物资源促进农业可持续发展等提供了依据。关键词河南省农业生物多样性;生态安全;保护中图分类号:Q16文献标识码:A文章编号:1004- 3268 2005 )03 - 0016- 05Preliminary Study on the AgriculturalBiodiversity in Henan ProvinceLIU Yu-cui ,SUN hi-qiang ZHAO Yong , WU Ming-zuo , GUO Zong-min( Henan Agricultural University , Zhengzhou 450002 ,China )Abstract :The agriculture biodiversity and its degree of being threatened in three levels of ecosystem , speciesand heredity were studied , and some measurements on how to protect the agriculture biodiversity and maintainthe ecological safety for Henan province were put forward . The countermneasures on the reasonably utilizing anddeveloping the agriculture living resources , and on the sustainable development of agriculture were also pro-posed.Key words :Henan province ;Agriculture biodiversity ;Ecological safety ;Protection农业生物多样性是人类极为重要的财富，是人部为黄淮冲积平原。山地占全省总土地面积的类生存和发展的重要物质基础,它不仅为人类的衣、26.3%是森林资源的主要分布区;低山丘陵或垄岗食等方面提供原料,而且为人类的生存提供良好环占18.0% ，有黄河、淮河、海河、长江四大流域干流境尤其重要的是,它可为选育新品种及开展生物技和支流的发源地生态地位重要;东部是广阔的黄淮术研究提供取之不尽、用之不竭的生物资源1-3。海平原,占55.7%。因此研究、保护农业生物多样性是农业可持续发展河南省属南暖温带具有较为典型的大陆型季风极其重要的策略。河南是农业大省开展农业生物气候特点。年均气温13~ 14.5C全年日均温≥0 C多样性的研究对于农业的保护、开发、高产、稳产、的温暖期" 300~320d其中日均温≥10 Cc的为200生态安全，以及粮、棉、油生产基地的产业振兴均具~ 220d积温4300~4 700 C无霜期少于200d年有重要意义。降雨量700~ 900 mmo根据地质构造、土壤成因河南森林土壤主要有棕壤、褐土、黄棕壤、黄褐土、潮土、砂1河南省自然生态环境条件概况礓黑土、风沙土、红粘土、紫色土等9个土类。河南省位于黄河中下游华北平原南端东径为2河南省农业系统生物多样性110921' ~ 116939' ,北纬31°23' ~ 36°22'总面积16.7万km2占全国总土地面积的1.74%。总的地势西2.1农业生态系统多样性高东低北部、西部和南部分别有太行山、伏牛山、桐2.1.1 农田生态系统 根据1998年和2001年的柏山和大别山四大山系环绕,间有凹陷盆地,中、东各种作物种姑而和马近几年外业调查材料将河南中国煤化工Y片CNMHG收稿日期2004-09-27基金项目国家科技基础专项( 2000- 84 )作者简介刘玉萃(1929-)男江西鄱阳人教授本科主要从事生林生态研究和生物多样性等研究。通讯作者孙治强( 1965- )男河南郑州人教授本科主要从事蔬菜栽培研究与教学工作。16●河南农业科学省农区农田生态系统划分为25个类型4~∈表1)充分的自觉性”、高度的集约性”、普遍的自给自河南省耕地主要集中分布在黄淮海平原、豫北足性”和剩余的商品性"等特点。山前平原、南阳盆地、淮南、豫西丘陵地。2.1.3 渔业水域生态系统 河南有大小河流1 5002.1.2 畜牧生态系统河南省当前的畜牧业除了多条分属四大水系具有渔业利用价值的渔业总水部分城郊建立大、中型的养鸡、养牛、养猪、养鸭场面46.7万hm2适宜养殖面积20万hm2。其中属于外农区村落以家庭形式在庭院内分别自养各种畜水库面积11.3万hm?,占总水面积的禽数量不等。这种养殖系统具有广泛的开发性”、24.3% ;坑塘9.7万 hm2 ,湖泊0.24万hm2 ,河沟表1河南省农田 生态系统类型序号作物类型耕作分布面积方式(万hm2 )分布相当普遍豫北山前洪积平原、黄河冲积平原、豫东平原、南阳盆地、豫西丘陵、小麦玉米单作180.00淮南等地域小麦花生分布于豫东、豫北广大沙性土壤地区的濮阳市开封市、商丘市新乡市、原阳、延78.40 .津、封丘等县主要分布于黄河与淮河之间、京广铁路以东的广大平原黄河以北集中在新乡以东.小麦大豆49.20的临黄河各县小麦小麦同类型1103 .00小麦甘薯单怍主要分布于洪汝河以北、黄泛沙区以南的豫东平原三角地带,以及南阳盆地和伊洛2.30河盆地等三个地区小麦杂粮主要分布于南阳、平顶山、驻马店市以及豫东平原7.40小麦玉米蔬菜泡桐主要分布于豫东平原4.90泡桐小麦玉米20.00泡桐小麦花生主要分布于商丘、民权、兰考、睢县20.080泡桐小麦棉花主要分布于商丘、周口市.27.001枣小麦主要分布于新郑、内黄等地0. 1032水稻小麦主要分布于淮南、豫东平原低洼地河闸灌区、沿黄低洼引黄地区1.403紫云英水稻主要分布于淮南4.604水稻油菜主要分布于淮南、豫东平原低洼地河闸灌区23.40水稻水稻主要分布于淮南、豫北沿黄低洼引黄地区17.306甘薯甘薯主要分布于洪汝河以北黄泛沙区以南豫东平原三角地带南阳盆地、伊洛河盆地59.747谷子谷子主要分布于鹿邑、林州市、浚县、滑县、淮阳、南阳地区西部浅山丘陵、伊洛河流域的8.03黄土塬台雨伞、许昌的岗地大豆大豆主要分布黄淮流域10.809棉花棉花主要分布于安阳、汤阴、新乡、获嘉、灵宝、偃师以及周口、商丘、南阳等县市和地区59.9020芝麻芝麻主要分布于洪汝河流域的驻马店市和南阳市49.30各种时令蔬菜年间间作主要分布于河南省的大、中城市近郊20. 10轮作(塑料大棚)22烟草烟草主要分布于禹县、长葛、许昌、郏县、襄县、舞阳、叶县、宝丰、登封等县市10.00主要分布于灵宝、卢氏、栾川兰考、早规子津宁陵泌R永城县、中牟、商丘、23果园西峡等县中国煤化工36.0024茶园主要分布于信阳、罗山、光山、固始、FYHCNMHG4.1425草场主要分布于豫西南海拔800~ 1200m 的中山地带其中卢氏、洛宁、嵩县、灵宝、西1.39峡、南召、桐柏等地草场最多172005年第3期25. 43万hm? ,合计占全省水面的75. 70%。在全省种果树类26种、943个品种总计遗传资源材料可养殖水面20万hm2中属于水库可养殖水面8.015 283份其中原产于河南的6 497份,已收集的遗万hm2,占全省可养殖水面的40.04%;塘、堰、湖泊传资源中小麦占第1位谷子、高粱、绿豆、大豆占第可养殖水面11.99万hm2 ,占全省可养殖水面的2位;水稻、 棉花、花生、玉米占第3位;芝麻占第459.96%。从河南全省17个地市的水面利用情况分位,甘薯、油菜占第5位。布看主要集中在淮河和汉江2个流域的信阳、南由于有史以来的生物、地理、气候的作用和人工阳、驻马店、许昌、周口、商丘六地市共有可养殖水选育的影响众多的栽培物种进化成多样的生态型面17.51万hm2占全省水面85. 57%。其他各地市品种、品系如小麦按耐寒性有半冬性、弱冬性和春2.49万hm?分布在新乡、洛阳、安阳、开封等地市，性三类按生长期又分成早、中、晚熟品种按小麦粉占全省12.43%。质特性又可分成普通、强筋、弱筋。水稻从米质特性2.2农业生物物种多样性分籼、粳、糯稻按生长期又可分成早、中、晚三类按2.2.1种植作物种类由于气候温和 河南适宜多水分的需要程度不同又分成耐旱稻、水稻。大白菜种生物生长繁衍,栽培物种十分丰富。据不完全统从结球性分成结球种、半结球种、散叶种从色泽可计约有高等植物197科、600余种其中主要作物约分为青帮型、白帮型;从生长期又可分成早、中、晚品有120种。主要有禾本科的小麦、玉米、谷子、稻、大种;从抗逆性又可分耐热、耐寒半耐寒品种。萝卜麦、燕麦、黑麦、高粱、黍等百合科的芦笋豆科的大按生长形态有长柱、圆柱、炮弹品种;按皮色又分成豆、花生、小豆、扁豆、绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆等十字白皮、青皮、红皮品种;按抗逆性又能分成耐热、耐花科的油菜、甘蓝、大白菜、小白菜、青菜等紫金牛寒、抗抽苔、抗病毒品种按生长期又可分成早、中、科的荠菜锦葵科的棉花、大麻、苎麻、黄麻、红麻、青晚熟品种按播种季节又可分春播、夏播、秋播品种。麻、亚麻等。果树约有15科、29属、143种。牧草2.3.2家畜、 家禽由于生态环境因素、 人工选育405种如牛草、野豌豆、春箭云豌豆、沙打旺、茅草、的影响各类养殖物种分化出适应不同地区环境条黄背草、白羊草、星星草、野小豆、野苜蓿、艾蒿、野菊件的品种和品系。其中牛4种羊9种猪5种驴4花、黑麦草、聚合草、小冠花等。花卉种类中有草本种马1种,兔2种 鸡5种鸭1种鹅1种。有许270余种,木本130余种，多肉持、蕨类和水生花卉多地方品种具有优良的生产性能。如南阳黄牛以其270多种。中药材资源2302种,其中植物药材体大、肉嫩、皮优、力大而享誉国内外。成年公牛平1936种动物药材270种尤其是生地、山药、菊花、均体高144.9 cm体斜长159.8 cm胸围199.5 cm ,牛膝等四大怀药闻名国内外。管围20.4 cm ,体重647.9 kg。有的以产品质量优异2.2.2畜牧 养殖种类河南省大小牲畜、 家畜、家而驰名中外,如槐山羊板皮、太行裘皮羊裘皮、优单禽主要为饲养种类,有黄牛、水牛、马、驴、骡、绵羊、白山羊的豆茬皮"(板皮内面为浅黄色油润光亮)羊、猪、鸡、鸭、鹅、兔等12种。据不完全统计河有的繁殖率高,如成年的淮南母猪平均单产15头,南省大家畜794.72万头其中黄牛480. 87万头水最高可达23头,正阳三黄母鸡年产蛋量为140~ 160牛29.77万头改良种乳牛2. 66万头驴151.93万枚少数可达200枚蛋重平均51.9g。固始白鹅年头马61.79万头骡67.71万头小家畜2 005.4万平均产蛋87枚,蛋重平均为145.4 g。有的还有其头猪1 327万头羊678.4万只其中山羊516.08万他独特的性质如善于驮运、拉车、耕地对粗饲适应头绵羊162. 34万头,平均每户1.2头。其他鸡、强的泌阳驴、长垣驴善于爬山的太行黑山羊河南鸭、鹅等小家禽13 822.15万只平均每人占有禽蛋奶山羊日均奶量2~3 kg/只。量5.2kg养兔375.22万只。以上数据未包括部分2.3.3水产 养殖以鲤形目为主 ,共81种,占地市大、中型养殖场。74%鯰形目14种,占13%鲈形目7种,占6.3%;2.2.3 渔业养殖种类河南有鱼类110种,隶属9鲱形目3种,占2.7% ;鳗鲡目、颌针鱼目、合鳃目和目16科。全省有50余种较为重要的经济鱼类,为刺鳅且各1种。分布于汉水系的有73种淮河水系河南的主要捕捞对象,如鲤、鲫、青、草、鲢、鳙、鲶、的有中国煤化王河水系46种。鳊、鲚、鲸、马口鱼、赤眼鳟、麦穗鱼等。IYHCN MH G南在悠久的垦殖历史2.3遗传 多样性中早就形成了农、牧、渔并存的局面渔业作为农业2.3.1栽培植物 河南 省农作物种质库已经收集、的重要组成之一对人民生活起着重要作用7。长保存粮食和经济作物农家品种2859种蔬菜类201期以来水产养殖主要依靠自然繁殖捕捞等而人工18.河南农业科学控制完成生命周期的历史不长。故有关品种分化、种植。遗传多样性的信息尚缺乏8。3.2.3水污染严重 据有关部门]测定河南境内黄淮海四大水系都不同程度地存在着水质污染问题。3农业生物多样性受威胁程度流经城市的河道污染更为严重。如卫河曾经是河南3.1生态系统受威胁历史.上产鱼较多的河流之一,如今许多河段已捕不3.1.1土地强度开发在人口和经济迅速 发展压到鱼虾郑州市唐岗水库建库初期年产鲜鱼5万多力下土地资源过度强力开发。河南土地农业垦殖kg现在大大减少商丘市睢阳区133.3 hm2环城湖度高耕地面积占全省总面积的51.06%，东部平原曾生产鲤、鲫等现在也很少有鱼;盛产黄河鲤鱼的达70%垦殖强度为全国水平的4倍,世界水平的5贾鲁河因水质污染鱼虾也很少。倍加上城乡居民点、工矿、交通占地土地开发已达3.3遗传种质资源77%剩余生态环境用地不到1/4。结果是大部分由于人口的不断增长经济迅速发展。当前农土地城市化田园化,同时林地、草地和耕地也被蚕民普遍集中推广高产品种据统计小麦品种59个、食使植被面积不断缩减。玉米50个、水稻12个、甘薯28个、高粱16个、谷子河南耕地面积因建设占地和水土流失等原因21个、大豆31个、绿豆8个、棉花27个、花生22个、从建国初期至20世纪90年代后期减少202.87万芝麻41个、油菜15个、蔬菜111个、烟草21个、牛hm2每年平均减少6.54万hm?近15年又减少8015个、猪9个、鸡9个而对极其丰富的地方品种和万hm2以上人均耕地从建国初期的0.2hm2降至类型的种质资源材料来不及收集被丢失。现在的0.09 hm2。郏县红牛是全国八大良种之一具有耐粗饲、易3.1.2生态系统单调化由于当前种植业发展的喂养抗病力强产肉率高,肉质好等特点。近年来需要传统的作物种类及轮作方式被逐渐淘汰集约由于肉用牛的市场需求增加冻精来源渠道杂乱、郏化、机械化大生产使农田生态系统结构趋于单-化,县红牛母本减少等原因郏县目前许多存栏牛在毛、特别是人们种植单一高产 品种,采取新农业耕地模外貌体征与郏县红牛相去甚远而且差距越来越大,式农田生态系统日趋集中种植少数主要作物品种，面临着名存实亡的危险故保存遗传种质资源刻不形成单一种植业生态系统。容缓。当地农民不愿意养本地牛的主要原因是郏县3.1.3水土流失河南水土流失面积 34631 km2 ,红牛生长慢出栏周期长饲养成本高比较效益低,占25以上坡度山丘面积的56%其中每1 km2年流而愿意饲养生长快的品种。失土壤5 000t以上的强水土流失面积13 860 km2 ,4措施与对策占山丘区面积22%。1988~ 1998年毁林14万hm? ,每年新增水土流失面积160 hm2水土流失年损失土1)以保护为基础持续利用生物多样性优化壤1.2 hm2流失的氮、磷、钾元素折合标准肥达100农业结构加大名、特、优稀农产品开发及产业化经:万t。营力度增强农产品的市场竞争力[9。同时加强保3.2 物种受威胁护有限的、不能失而复得的遗传种质资源及其潜在3.2.1作物种类单一20 世纪70年代以来随着价值的农业生物生态系统生物组分。开展农家种、农业生产条件改变,农业生产的主攻方向以高产为地方种和近缘野生种的收集和保护研究工作。目标,大力发展高产作物小杂粮的种植面积不断被2)利用入世”的绿箱”政策及带来的机遇采压缩有的小杂粮已被挤掉,如荞麦、扁豆等在全省取国际资源直换方式,在不对我省粮食安全构成威几乎绝迹,有的也只有零星种植面积难以用数字统胁前提下，从国际市场进口低成本粮食同时加大投计如黍子、稷子、豌豆、小豆等。入努力改善农业生产条件，,开展农田水利水土保3.2.2乱采乱挖对野生 资源不注意合理开发缺.持及环境污染的治理实施沃土工程使我省自然资乏控制保护不力加上开荒扩地生态环境遭到破源得到修复和调养，为农业生物生长创造良好的适坏使一些物种濒危、绝迹如中药材节昌蒲、全虫等生条中国煤化工坚实基础提高我省农很少见到。半夏的收购量急剧下降,1978 年全河南业生YHCNMH G省收购半夏3万kg较1968年下降83%迫使家庭3 )加强生态安全管理严防食品污染",生物入2005年第3期拟南芥rd29A基因启动子DNA片段的克隆、序列测定、分析押辉远秦广雍霍裕平(郑州大学离子束生物工程省重点实验室河南郑州450052 )摘要从拟南芥中分离到rd29A 基因启动子DNA片段并克隆到pMD 18克隆载体中,获得pRDP重组载体将克隆测序并对序列进行分析。关键词拟南芥;rd29A基因启动子基因克隆;序列分析中图分类号:Q789文献标识码:A文章编号:1004 - 3268( 2005 )3 - 0020- 04Cloning Sequencing and Analysis on therd29A Promoter DNA FragmentYA Hui-yuan QIN Guang- yong HUO Yu-ping( Henan Provincial Key Laboratory of lon Beam Bioengineering Zhengzhou University , Zhengzhou 450052 .China )Abstract .The rd29A promoter DNA fragment was isolated from Arabidopsis and was inserted into cloning vec-tor- pMD 18，then the clones were sequenced and the sequences were analysised by the software.Key words :Arabidopsis thaliana ird29A promoter ;Gene cloning Sequence analysesrd29A是拟南芥在干旱、低温、高盐胁迫下应答达12] ,DREBIs转录因子与rd29A启动子DRE核心的基因,在植物细胞缺水时能够大量表达,rd29A 的序列结合也可以诱导该基因的表达。但rd29A在启动子区域含有DRE核心序列和ABRE顺式作用细胞不缺水的时候并不表达,它是一个干旱诱导型启元件。植物细胞缺水时,可以启动rd29A 的表动子3。构建以rd29A启动子驱动植物耐干旱、收稿日期2004- 09-09基金项目国家十五”科技攻关项目资助课题(2001BA302B-03)作者简介押辉远1977- )男河南禹州人在读博士主要从事分子生物学和离子束生物工程研究。侵”和污染转移加大农产品质量标准控制及卫生检田生态系统多样性的研究[ J].应用生态学报,1997 ,8验及出入境检疫防止生物入侵"[10]。同时加大农(1)37-42.业环境管理和生态建设限制污染企业的发展。5]闻大中.试论农业生态系统的多样性[J].应用生态学报,1995 (1)97- 103.4)开展宣传教育提高人们对生物多样性和生[6] Paokit M G , Pimental D , Stinner B R. Agro- ecosystem bio-物资源保护的认识。diversity : Matching production and conservation biology[ J ].Agriculture ,Ecosystems and Environment ,1992 ,40( 1-4)3参考文献:- 23.[1] 农业部科技教育司全国生态农业试点县建设领导小[7]万方法邹建英王花辉等.中国外来入侵生物的危害与管理对策J].生物多样性2002 10(1 ):119- 125.组办公室.中国生态农业实践与发展[ M]北京:中国[8] 叶卫平.中国入世"冲刺与避险术及对策[ M].北京:农业科技出版社2000.5- 28.中国经济出版社1999.[2]卢宝荣朱有勇王云月.农作物遗传多样性.农家保护[9]中国煤化工委员会中国农业全书(河的现状及前景J].2002 ,10( 4 )409 - 415.|版社,9979.[3]姚愉芳. 中国经济增长与可持续发展[ M]北京科技,MHCNMH G![ 10]以叫工物二1计1工n]11 w计划专家组.中国农业部门文献出版社,1998.[4]许键民闻大中罗启国等.我国主要类型农业地区农生物多样性保护行动计划M ]北京:中国农业出版社，1993.20.