植物多样性与人类的关系

植物多样性与人类的关系

刘全儒

一、植物多样性的概念

1．什么是植物

自然界的物体可以归纳为两大类，一类是没有生命的物体，称为非生物；一类是有生命现象的物体，称为生物。而地球上的生物究竟该分成多少类群，随着科学的发展，人们有着不同的看法。早在18世纪瑞典的分类学家林奈（C. Linnaeus）就把生物分成植物和动物两界。以后又出现了三界系统。即在动物界和植物界之外，又设立原生生物界。后来又有了四界系统，即植物界、动物界、原生生物界（或真菌界）和原核生物界。还有五界系统，即植物界、动物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。此外，我国的学者陈世骏曾提出设立病毒界，这样，生物界便包含了六个界。

目前，传统的教材仍然采用两界的观点来进行教学，植物和动物或多或少存在着明显区别，主要表现在：①除简单的植物能运动外，绝大多数的植物都不能移动位置，而绝大多数的动物都能运动。②大多数的植物能够自己制造它们生活过程中所需要的养分，而动物却没有这种能力。③植物的细胞外有一层较硬的细胞壁，而动物细胞无避。④大多数植物的生长与发育持续进行，在植物的一生中可持续不断地产生新器官和新组织，而动物的各器官于胚胎内完全形成，其生长与发育主要是体积的增大与个体的成熟。

但是一些新的教科书已经采用4界或5界系统。植物是以据细胞核、具有纤维素性质的细胞壁、含叶绿素、光合自养等为特征的，主要包括真核藻类、苔藓、蕨类、种子植物等。

在今天的地球上共生存着40多万种植物，它们的结构、形态各异，适应着各种不同的生活环境。但是构成植物生命单元的却都是细胞。在一些情况下，整株植物是由一个单细胞组成的，如一些藻类，它们往往需要借助显微镜才能观察到。然而，绝大多数植物是由大量专门进行各种功能的特化细胞组成的。在这类多细胞植物种，由细胞组合形成组织。一个组织可视为由一群同类细胞组成，这群细胞有相同的功能。组织的种类繁多，由组织又组成器官。被子植物有根、茎、叶、花、果实和种子等六大器官，是植物界中最高等的类群。在这类植物中，有高达150米的杏仁桉，也有寿命可达到几百年，甚至几千年的植物，如龙血树的有些种类的寿命竟长达8000年。大多数植物都生长陆地上，称为陆生植物。少数种类生

活于水中，称为水生植物。在陆生植物中，有的生活于阳光充沛的空旷地带，有的生活于林下或其它阴蔽的场所;有的能在沙漠中生活，有的则可在盐碱土上存活，还有的生活于沼泽之中。植物对各种环境的适应性各不相同，仙人掌只生活在干旱地区；而藤本植物只生长在热带潮湿的森林中。一些植物如火绒草，只生长在山坡上；而另一些植物如荷花，则生长在水里。向日葵和蒲公英需要有充足的阳光，蝎子草和堇菜等植物，却偏要在林下才能繁茂。杜鹃花在酸性土壤中叶茂花艳；栎树和栗树在酸性土壤中生长不良。上述所介绍的植物的个体差异、种类差异、适应性差异等就构成了植物的多样性。

2．植物的多样性

通俗的讲，植物多样性是指地球上的植物及其与其他生物、环境所形成的所有形式、层次、组合的多样化。通常我们从以下3个方面理解，即植物的遗传多样性、植物的物种多样性、植物生态习性和生态系统的多样性。植物的遗传多样性也称基因多样性是指种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异的总和。例如菊花是常见的观赏花卉，目前已形成近3000多个品种；辣椒的品种也很多，果实形态相差很大。由此可见，一个物种的遗传多样性是非常丰富的，人类可以诱导、积累并丰富栽培植物的遗传多样性。

植物的物种多样性是指植物在物种水平上的多样性，可以指一个地区内物种的多样化，也可以指全球范围内的物种的多样化。中国高等植物约3万余种，占世界总数的10.5%左右。保存了许多特有的植物类群，有银杏科、杜仲科、珙桐科、独叶草科、芒苞草科、伯乐树科和大血藤科等7个特有科，243个特有属，15000多个特有种。这些物种有可能具有某些对人类有用的潜在价值。如，素有水果之王美称的猕猴桃，原产我国，目前已在新西兰成为主要的出口水果。然而猕猴桃属的主要分布地则是我国，全世界54种猕猴桃，我国就有52种。我们无法预测哪种猕猴桃的生理、生态特性是人类迫切需要的，因而必须保护这些物种及其生存条件。植物生态习性和生态系统的多样性是指植物长期进化过程中和生态环境之间所形成的多种多样的生态适应性以及植物群落、生态过程变化的多样化。植物生态适应性使得它们在各自的生态系统中占据了一定的生态位，让它们能够稳定地生存在各自特定的环境条件。如寄生植物、腐生植物、共生植物、食虫植物以及热带雨林中的绞杀植物等。植物是生态系统中的生产者，生态系统通常是以植物的物种获生活型来命名的，因此生态系统的多样性离不开植物。我国国土辽阔，气候和地貌类型复杂，南北跨越热带、温带和寒带三带，高原山地约占4/5，河流纵横，湖泊星罗棋布，海岸线漫长，复杂的自然条件使得我国的生态系统极其丰富多样。我国的陆地生态系统中有森林212类、灌丛113类、草甸77类、沼泽19类、红树林18类、草原55类、荒漠52类、冻原及高山垫状植被17类；在水生生态系

统中有各类河流生态系统、湖泊生态系统以及海洋生态系统等；此外还有各种各样的农田、果园、防护林等农田生态系统，不胜枚举。

二、植物多样性与人类的关系

各种植物由于其生活环境和形态结构不同，使得它们的代谢产物和贮藏产物也是各种各样，也就对自然界和人类产生了各种各样的用途。

首先，植物是人类赖以生存的基础。植物能够通过光合作用制造有机物，而人类和动物界的其他成员一样，必须直接或间接地从植物中获得营养成分。人类所吃的食物，大部分直接从植物获得的。当我们以马铃薯、胡萝卜及柑桔等作为食物时，就是直接利用植物的过程。如果我们吃以植物为生的动物，如牛、羊等，或吃动物的产品，如蛋类、肉类，这就是间接利用植物的过程。人类直接直接用以食用的植物资源包括粮食、蔬菜、水果、干果、饮料、甜味剂、调味品和天然色素。我国是世界栽培作物起源中心之一，古代劳动人民就有“五谷”之说，五谷中除菽（大豆）外，稻、粟、稷（同黍）、麦均为禾谷类作物；马铃薯、番薯、豆薯、木薯为常见的鼠类作物；板栗、枣、柿为我国特产的三大木本粮食作物；甘蔗、甜菜是重要的甜料植物。我国的蔬菜种类也十分丰富，萝卜、胡萝卜等为常见的根菜类；大白菜、青菜、卷心菜、莴笋等为常见的茎叶类蔬菜；黄瓜、南瓜、冬瓜、茄子、辣椒等为常见的瓜果类蔬菜。果品种类也非常繁多，如苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、草莓等，热带水果如猕猴桃、枇杷、龙眼、荔枝、榴莲、芒果、香蕉、凤梨等。我们今天最常用的茶、咖啡和可可已成为世界三大饮料植物。葱、姜、胡椒、辣椒、花椒、茴香、八角为常用的调料植物。油菜、花生、大豆、芝麻成为我国四大油料植物。

其次，植物还能为我们提供各种生活用品和药品。棉花、亚麻、大麻、黄麻等为我们提供服装、绳索、丝线等的纤维材料，各种树木提供建房的木料，也可以作为印书刊、报纸的纸张的原料。植物还给人类提供了各种香料、化妆品、橡胶、油漆以及其他无数产品。许多植物是制药的基本原料，如三七是云南白药的原料，用于预防和治疗疟疾的奎宁，是从金鸡纳的树皮中提取的。近年来，越来越多的药用植物用于抗衰老、抗肿瘤和心脑血管疾病的治疗上。

第三，植物是人类呼吸中的需要的氧气来源。植物在光合作用中放出氧气。假若没有植物产生的氧气来补充大气中的氧气，那么氧气早就被耗尽了。

第四，植物能够保持水土。在那些有厚厚植物被覆盖的地带，暴雨不能直接冲刷土壤。此外，植物根系能够固结土壤颗粒，从而使土壤不易被雨水冲失。植物还能涵蓄水源，削减