














摘要:通過整理2020-2023年云南省第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動中得到的8416份樣本信息,對種質(zhì)類型、作物分類、地理分布等進(jìn)行了綜合多樣性分析。研究結(jié)果顯示,在種質(zhì)類型方面,地方品種、野生資源、選育品種和引進(jìn)品種的占比分別達(dá)到了89.28%、9.51%、0.88%和0.33%;從作物類型來看,糧食作物、蔬菜、果樹、經(jīng)濟(jì)作物和牧草綠肥的占比依次為55.18%、19.72%、11.92%、11.24%和1.94%;樣本涵蓋了78個(gè)科,241個(gè)屬,391個(gè)種,其中,豆科、禾本科、薔薇科、葫蘆科的樣本數(shù)目居前4位;在州(市)級別上,樣本數(shù)排前3名的地區(qū)是大理白族自治州、楚雄彝族自治州和曲靖市,分別占總樣本數(shù)的9.87%、9.67%和8.50%;從云南的少數(shù)民族如彝族、哈尼族、傈僳族、白族的資源利用情況來看,這些群體提供的樣本數(shù)量較多;在不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)種植區(qū)中,滇中高原盆地的糧、煙、油、菜、果、桑區(qū)收集的樣本數(shù)量最多,共3415份,占總數(shù)的40.58%。整個(gè)省內(nèi),隨海拔升高,農(nóng)作物樣本數(shù)量呈先上升后下降的趨勢,在不同的海拔區(qū)間,各州(市)的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Brillouin豐富度指數(shù)表現(xiàn)各異;昭通市、文山壯族苗族自治州、昆明市在不同海拔區(qū)間的優(yōu)勢度指數(shù)普遍高于其他地區(qū)。Pearson相關(guān)性分析表明,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Brillouin豐富度指數(shù)在6個(gè)海拔梯度上表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān),在海拔1000~1500m和3000m以上區(qū)間內(nèi),Simpson優(yōu)勢度指數(shù)與Pielou均勻度指數(shù)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。通過對此次調(diào)查收集的樣品進(jìn)行分析,初步摸清了云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源的種類及分布狀況,為今后創(chuàng)新種質(zhì)和開發(fā)突破性品種提供了科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:云南;農(nóng)作物;種質(zhì)資源;調(diào)查;收集;多樣性
Investigation,Collection and Diversity Analysis of Crop Germplasm Resources for the Third National Crop Germplasm Resources Survey in Yunnan Province
ZHOU Guoyan1,CHEN Dan1,XU Xiangguo2,YANG Yayun1,LI Quanheng3,TAO Xiang4,
ZHANG Feifei1,LONG Wenjie1,LIU Yuanyuan1,QU Chongfen5,DING Ming1,CAI Qing1
(1Biotechnology and Germplasm Resources Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Provincial Key Lab of Agricultural Biotechnology/Key Lab of Southwestern Crop Gene Resources and Germplasm Innovation,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Kunming 650205;2Yunnan Department of Agriculture and Rural Affairs,Kunming 650051;3Yunnan Seed Management Station,Kunming 650031;4Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205;5Yunnan Agricultural University,Kunming 650201)
種質(zhì)資源是攜帶生物遺傳信息的媒介,是保障國家糧食安全、生態(tài)安全和糧食安全的重要戰(zhàn)略資產(chǎn),是我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容[1]。在國家大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的背景下,加強(qiáng)對農(nóng)作物種質(zhì)資源的收集、保存具有重要意義。農(nóng)作物種質(zhì)資源的調(diào)查與收集是其保護(hù)、鑒定、研究和創(chuàng)新利用的前提,也是我國重要的種質(zhì)資源管理體系。農(nóng)作物種質(zhì)資源的收集工作是在廣泛的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是對我國農(nóng)作物資源的多樣性、完整性、獨(dú)特性和積累性的綜合利用,是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作[2]。
云南位于我國的西南邊境,介于21°8′32″~29°15′8″N和97°31′39″~106°11′47″E之間,東西最長距離為864.9km,南北最長距離為990km,總面積達(dá)到38.3萬km2,是一個(gè)位于低緯度的高原山區(qū)省份,北回歸線穿過其南部,屬于季風(fēng)氣候區(qū)。云南光照充足、氣溫適中、水資源豐富,海拔較高的同時(shí)地勢多變,擁有高山、深谷以及平原、高原、山地、河谷等多種地形,地形的多樣性對光照、氣溫和水分等氣候因素有著重要的調(diào)節(jié)作用,深刻地影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和自然資源的分布。多樣的環(huán)境條件造成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性,帶來了物種資源的多樣化,這種多樣性不僅在水平方向上有所體現(xiàn),而且在垂直地帶上也表現(xiàn)突出,形成了獨(dú)特的立體氣候和立體農(nóng)業(yè)特點(diǎn)[3]。云南省還是一個(gè)多民族省份,人口在 6000人以上的民族有25個(gè)[4]。云南地處亞洲,是水稻、蕎麥、茶葉、甘蔗等重要糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物的重要發(fā)源地[5-8],但在工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快、氣候條件改變、耕作模式變革等因素影響下,地方品種資源正受到嚴(yán)重威脅。由于生境的破壞,野生近緣種的數(shù)量也在急劇下降,為更好地掌握云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源現(xiàn)狀,2020年開展第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查和收集工作,對116個(gè)縣(市、區(qū))進(jìn)行全面的種質(zhì)資源普查以及34個(gè)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)縣(市、區(qū))進(jìn)行種質(zhì)資源調(diào)查,共計(jì)獲得8416份種質(zhì)資源。通過對樣品的多樣性進(jìn)行分析,可以更清楚地認(rèn)識云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源的現(xiàn)狀,為今后的資源開發(fā)、優(yōu)異農(nóng)作物種質(zhì)資源的發(fā)掘提供借鑒。
1 材料與方法
1.1 普查與調(diào)查的范圍 普查范圍為云南省116個(gè)縣(市、區(qū)),在此基礎(chǔ)上,對34個(gè)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)縣(市、區(qū))進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查(表1),對不同類型的古老地方品種、歷史悠久的育成品種、重要作物的野生近緣種和其他珍稀瀕危的野生植物進(jìn)行了搶救性收集。每個(gè)農(nóng)業(yè)縣(市、區(qū))的調(diào)查至少涵蓋3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少包括3個(gè)自然村。
1.2 普查與調(diào)查的方法 依據(jù)《第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動》的工作計(jì)劃及《云南省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查總體方案(2021-2023年)》和《云南省第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動實(shí)施計(jì)劃(2021-2023年)》的規(guī)定,成立了包含糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、牧草、果樹、蔬菜等5個(gè)類別的普查與收集專業(yè)組,由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院7個(gè)研究所牽頭,組織了34個(gè)科研隊(duì)伍負(fù)責(zé)收集各種本土古老品種、歷史悠久的育成品種、重要作物的野生近緣種及其他珍稀瀕危野生植物種質(zhì)資源,調(diào)查這些資源涉及的重要作物的野生近緣種、地理分布、生態(tài)環(huán)境及瀕危情況等。每個(gè)普查縣(市、區(qū))至少收集20份資源,資源編號前綴為“P53”,每個(gè)調(diào)查縣(市、區(qū))至少搶救性收集80份資源,編號前綴為“年份+53”,并逐一填寫第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動征集表和調(diào)查表,記錄包括農(nóng)作物的特性、農(nóng)藝性狀、地理分布、栽培方法、利用價(jià)值等關(guān)鍵信息,并對每份資源的生境和特性進(jìn)行拍攝記錄。
1.3 物種多樣性指數(shù) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響因素,包括地理位置、海拔高度以及農(nóng)耕民族的文化傳統(tǒng),深刻地作用于農(nóng)作物種質(zhì)資源的地理分布。針對不同行政區(qū)劃和海拔高度,進(jìn)行農(nóng)作物種質(zhì)資源的多樣性研究,以掌握各區(qū)域農(nóng)作物種質(zhì)資源的種類與數(shù)量,涉及樣品的群落豐富度與多樣性,其中包括Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)(D)、Brillouin 豐富度指數(shù)(H)、 Pielou 均勻度指數(shù)(EH)[9-11]。
多樣性指數(shù)(H′)計(jì)算公式如下。
式中Pi為分析區(qū)域第i類物種的種質(zhì)資源份數(shù)占該地區(qū)種質(zhì)資源樣品總數(shù)的頻次,即 Pi=Ni/N,Ni是i類物種的資源樣品數(shù),N是該分析區(qū)域內(nèi)資源樣品總數(shù)。
優(yōu)勢度指數(shù)(D)計(jì)算公式如下。
豐富度指數(shù)(H)計(jì)算公式如下。
均勻度指數(shù)(EH)計(jì)算公式如下。
其中 S表示一個(gè)特定區(qū)域中的物種總數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)分析工具與方法 運(yùn)用Excel工具分類和整理數(shù)據(jù),利用公式計(jì)算物種多樣性指數(shù)和Pearson相關(guān)性分析,使用R語言分析相關(guān)性并制圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 收集樣品的概況及分類 全省共收集樣品8416份,按種質(zhì)類型區(qū)分,地方品種資源最多,共7514份,占收集樣品總數(shù)的89.28%;其次是野生資源,共800份,占收集樣品總數(shù)的9.51%;選育品種74份和引進(jìn)品種28份。按資源類型區(qū)分,糧食作物共4644份,占收集樣品總數(shù)的55.18%,其次是蔬菜共1660份,占總數(shù)的19.72%;果樹共1003份,占總數(shù)的11.92%;經(jīng)濟(jì)作物和牧草綠肥分別是946份和163份。本次普查與調(diào)查行動,收集到的8416份樣品隸屬于78個(gè)科,241個(gè)屬,391個(gè)種(表2),在78個(gè)科中,豆科、禾本科、薔薇科、葫蘆科資源樣品份數(shù)居前4位,分別占樣品總數(shù)的27.14%、25.71%、7.97%和5.41%。樣品數(shù)量最多的豆科作物中,有27個(gè)屬,39個(gè)種,其中樣品數(shù)量最多的是菜豆屬的普通菜豆種。在禾本科作物中,玉蜀黍?qū)俸偷緦俚臉悠窋?shù)量最多,分別占禾本科作物總數(shù)的34.70%和31.83%。
2.2 收集樣品的多樣性
2.2.1 資源收集樣品在地市(州)層級的分布水平 由表3可以看出,在地市(州)層級上,收集樣品份數(shù)前三的分別是大理白族自治州、楚雄彝族自治州和曲靖市,占收集樣品總數(shù)的9.87%、9.67%和8.50%,而份數(shù)最少的是西雙版納傣族自治州,共144份,僅占收集樣品總數(shù)的1.71%。
按照作物種類劃分,楚雄彝族自治州收集到的糧食作物最多,有502份,最少的是西雙版納傣族自治州,僅96份;曲靖市收集到的蔬菜最多,有169份,最少的是迪慶藏族自治州,共24份;文山壯族苗族自治州的經(jīng)濟(jì)作物最多,有147份,迪慶藏族自治州最少,僅7份;昭通市的果樹資源最多,有143份,最少的是西雙版納傣族自治州,僅2份;昆明市的牧草綠肥資源最多,有78份;西雙版納傣族自治州未收集到牧草綠肥類資源樣品。
由圖1可知,按照種質(zhì)類型劃分,各地市(州)資源樣品均都有地方品種,而且占比很高,其中迪慶藏族自治州除1份野生資源外,其余的樣品均為地方品種;野生資源占比最高的是文山壯族苗族自治州;選育品種主要來自曲靖市、西雙版納傣族自治州和德宏傣族景頗族自治州;引進(jìn)品種份數(shù)較多的有保山市、麗江市、玉溪市、怒江傈僳族自治州和文山壯族苗族自治州。
各地市(州)收集樣品所屬科的分布差異較大(圖2)。在糧食作物中,紅河哈尼族彝族自治州有10個(gè)科,分別是禾本科、豆科、蓼科、茄科、薯蕷科、菊科、十字花科、莧科、百合科、傘形科,其次是普洱市,有9個(gè)科;再者是文山壯族苗族自治州、臨滄市各有8個(gè)科。在這3個(gè)地市(州)里,禾本科、豆科、蓼科的樣品數(shù)量是較多的。在蔬菜作物中,德宏傣族景頗族自治州有18個(gè)科,其次是大理白族自治州、玉溪市各有16個(gè),而數(shù)量最少的是西雙版納傣族自治州,僅有7個(gè)科,葫蘆科、百合科的樣品居多。在果樹中,紅河哈尼族彝族自治州有15個(gè)科,其次是玉溪市,有13個(gè)科,然后是臨滄市、文山壯族苗族自治州,各有12個(gè)科,有薔薇科、蕓香科、柿科、葡萄科等,其中薔薇科占比最大。迪慶藏族自治州僅有1個(gè)科4份資源樣品。在經(jīng)濟(jì)作物中,文山壯族苗族自治州有14個(gè)科,其次是昆明市、大理市各有13個(gè)科,西雙版納傣族自治州僅有3個(gè)科,山茶科的資源樣品居多。在牧草綠肥中,昆明市共有17個(gè),其次是大理市、玉溪市各有4個(gè),禾本科、豆科資源樣品數(shù)居多。
2.2.2 云南少數(shù)民族對農(nóng)作物資源的利用情況 根據(jù)調(diào)查表記載的資源樣品提供人的信息,有30個(gè)民族利用了地方品種資源(表4)。資源樣品份數(shù)在100份以上的民族有漢族、彝族、哈尼族、傈僳族、白族、苗族、佤族、納西族、傣族、壯族共10個(gè),其中漢族最多,利用資源3909份,約占地方品種資源(7514份)的52.02%,其次是彝族,有1213份,占地方品種資源的16.14%。在這30個(gè)民族里,資源樣品數(shù)最少的是東鄉(xiāng)族、侗族和畬族,均只有1份。
由圖3可知,在上述資源樣品份數(shù)較多的10個(gè)民族中,漢族掌握的作物種類共有307個(gè),其中份數(shù)較多的是普通菜豆、玉米、水稻、梨、大豆、茶樹,分別是451份、341份、211份、205份、193份、139份。其次是彝族共有141類作物,然后是白族共有82類作物,傈僳族、哈尼族、傣族、納西族、壯族、苗族和佤族掌握的作物類別分別有72個(gè)、65個(gè)、58個(gè)、52個(gè)、50個(gè)、43個(gè)和39個(gè)。同一個(gè)民族的資源樣品份數(shù)多,但種類不一定多,比如哈尼族,雖然收集了455份樣品,但種類還沒有白族多。圖3中,漢族獨(dú)有的資源作物類別有156個(gè),彝族有22個(gè),傣族有8個(gè),白族和傈僳族有5個(gè),佤族有4個(gè),壯族、納西族有3個(gè),哈尼族、苗族有2個(gè),剩余的都是民族之間共有。
2.2.3 收集樣品在不同農(nóng)業(yè)生態(tài)種植區(qū)的多樣性 根據(jù)《云南省種植業(yè)區(qū)劃》[3]將云南省種植業(yè)劃分為5個(gè)區(qū),即滇中高原盆地糧、煙、油、菜、果、桑區(qū),滇南中山寬谷糧、油、蔗、茶區(qū),滇東北山原旱糧、煙、果區(qū),南部邊緣低山寬谷盆地稻谷、熱作、蔗、茶區(qū)和滇西北高山峽谷旱糧、藥材區(qū)。在這5個(gè)區(qū)中,滇中高原盆地糧、煙、油、菜、果、桑區(qū)收集樣品數(shù)量最多,共3415份(表5),占收集樣品總數(shù)的40.58%,表明這個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)種植區(qū)現(xiàn)存的種質(zhì)資源樣品數(shù)最多、類型也最豐富,種質(zhì)資源對這個(gè)區(qū)域糧經(jīng)作物生產(chǎn)種植、食物安全的支撐作用更為明顯。收集樣品總數(shù)最少的是滇西北高山峽谷旱糧、藥材區(qū),共842份,占收集樣品總數(shù)的10.00%。
2.2.4 海拔因子驅(qū)動的收集樣品多樣性
2.2.4.1 資源樣品數(shù)量隨海拔高度的變化 本次收集的資源樣品海拔高度分布在381.81~3315.66m之間,將其劃分為0~500m、500~1000m、1000~1500m、1500~2000m、2000~2500m、2500~3000m和3000m以上7個(gè)梯度。收集的8416份樣品份數(shù)總體呈現(xiàn)隨海拔的升高先上升后下降的趨勢(圖4),其中在海拔1500~2000m范圍內(nèi)的樣品數(shù)量最多,共3377份,占40.13%;分布在0~500m、500~1000m、1000~1500m、2000~2500m、2500~3000m和3000m以上范圍內(nèi)的樣品份數(shù)依次為46份、512份、1994份、2074份、365份、48份,占比分別為0.55%、6.08%、23.69%、24.64%、4.34%、0.57%。
2.2.4.2 資源樣品所屬的科隨海拔高度的變化 所有征集到的樣品有78個(gè)科,選取其中資源份數(shù)大于40份的21個(gè)科進(jìn)行不同海拔梯度中農(nóng)作物在科水平上的組成分析。從圖5可看出,在這7個(gè)海拔梯度中,禾本科、豆科、十字花科、百合科、菊科、薔薇科、茄科均有分布,其中豆科、禾本科、薔薇科3個(gè)科在這7個(gè)海拔梯度中的資源樣品數(shù)量居前3位,豆科廣泛分布在海拔1500~2000m和2000~2500m處,分別有928份、662份。該科作物在云南省種類多樣,有多花菜豆、普通菜豆、大豆、小豆、綠豆、利馬豆、豇豆、扁豆、飯豆等。禾本科廣泛分布在1000~1500m和1500~2000m處,分別有567份、851份,在低海拔0~500m和高海拔3000m以上分別有11份和12份。薔薇科主要分布在海拔1000~3000m處,隨著海拔的升高,收集的數(shù)量也增加,主要以梨、李、桃、蘋果果樹為主。茄科廣泛分布在1000~2000m處,隨著海拔的升高,數(shù)量逐漸減少,在3000m以上的高海拔地區(qū)收集到5份高山馬鈴薯資源。在這21個(gè)科中,數(shù)量最少的獼猴桃科廣泛分布于1500~2000m處,但物種較為豐富,有美味獼猴桃、中華獼猴桃、京梨獼猴桃、粉果獼猴桃、葛棗獼猴桃、闊葉獼猴桃、栓葉獼猴桃、硬齒獼猴桃和中越獼猴桃共9種。
2.2.4.3 海拔因子與農(nóng)作物種質(zhì)資源物種多樣性的相關(guān)性分析 分析了資源收集樣品數(shù)量大于40份的21個(gè)科在不同海拔上的相關(guān)性(圖6)。結(jié)果表明,21個(gè)科的收集樣品中,豆科、禾本科、茄科、菊科、百合科等多個(gè)科的樣品數(shù)量與海拔之間呈現(xiàn)顯著或者極顯著相關(guān),說明這些科的種質(zhì)資源分布較為一致。例如,禾本科、豆科作為全省的主要糧食作物與葫蘆科、十字花科、茄科等占比較高的蔬菜作物相互間呈顯著或者極顯著正相關(guān),這些科主要的分布規(guī)律是收集樣品數(shù)量隨著海拔升高而逐漸降低。
2.2.4.4 海拔、地區(qū)與農(nóng)作物種質(zhì)資源物種多樣性的相關(guān)性分析 通過對不同海拔、地區(qū)作物資源的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),二者具有相似的變化規(guī)律,即整體上隨海拔高度增加而減小
(表6)。德宏傣族景頗族自治州、保山市、紅河哈尼族彝族自治州均具有較高的多樣性,分別位于南部邊緣低山寬谷盆地稻谷、熱作、蔗、茶區(qū),滇中高原盆地糧、煙、油、菜、果、桑區(qū),以及滇中南寬谷糧、油、蔗、茶區(qū)。迪慶藏族自治州和怒江傈僳族自治州位于滇西北旱糧和藥材區(qū),其生物多樣性指數(shù)相對較低。云南西雙版納傣族自治州位于滇西北邊緣低山寬谷盆地的稻作、蔗、茶區(qū),但受旅游業(yè)發(fā)展影響,其物種多樣性急劇下降。采集于紅河哈尼族彝族自治州和昭通市0~500m海拔地區(qū)的樣本,其物種多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)都較高。海拔在500~1000m區(qū)間的昭通市的物種多樣性指數(shù)、德宏傣族景頗族自治州的豐富度指數(shù)高于其他區(qū)域。在海拔1000~1500m范圍內(nèi),文山壯族苗族自治州的物種多樣性指數(shù)、楚雄彝族自治州豐富度指數(shù)高于其他區(qū)域。在1500~2000m范圍內(nèi),昆明市的物種多樣性指數(shù)、德宏傣族景頗族自治州和文山壯族自治州的豐富度指數(shù)均高于其他區(qū)域。在2000~2500m的海拔高度上,大理白族自治州和曲靖市的多樣性指數(shù)、麗江市和玉溪市的豐富度指數(shù)均高于其他區(qū)域。在海拔2500~3000m區(qū)間,麗江市和怒江傈僳族自治州采集樣本的物種多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)均高于其他區(qū)域。海拔在3000m以上的地區(qū),麗江市和怒江僳僳族自治州采集樣本的物種多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)均高于其他區(qū)域。
Simpson優(yōu)勢度指數(shù)反映了群體在不同海拔高度上的聚集程度,指標(biāo)值越大表明種群在這一地區(qū)的分布越集中,且具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。昭通市、文山壯族苗族自治州、昆明市在不同海拔區(qū)間的優(yōu)勢度指數(shù)普遍高于其他地區(qū),這表明在這3個(gè)區(qū)域內(nèi)征收集的農(nóng)作物種質(zhì)資源在種類和數(shù)量上較為集中,這3個(gè)地區(qū)的豆科和禾本科作物的比例也相對較多,可能導(dǎo)致優(yōu)勢度指數(shù)偏高。Pielou 均勻度指數(shù)體現(xiàn)了物種的分布均勻性,文山壯族苗族自治州、普洱市、怒江傈僳族自治州等地的均勻度指數(shù)高于其他地區(qū),說明這些地區(qū)的農(nóng)作物種質(zhì)資源在不同海拔區(qū)間征收集種類和數(shù)量較均勻。
對4種多樣性指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,結(jié)果表明:在6個(gè)海拔高度上,作物種質(zhì)資源的多樣性指數(shù)與豐富度指數(shù)之間存在著極顯著的正相關(guān)關(guān)系,海拔在1000~1500m、3000m以上優(yōu)勢度指數(shù)與均勻度指數(shù)存在顯著正相關(guān)關(guān)系(圖7)。
3 討論
3.1 征(收)集種質(zhì)資源數(shù)樣品數(shù)量與地區(qū)發(fā)展關(guān)系 農(nóng)作物種質(zhì)資源不僅為人類的基本生活需求提供必要原材料,還為人類的生存創(chuàng)造了優(yōu)良的生態(tài)條件,并為培育人類所需的多樣作物新品種、開展生物技術(shù)研究提供了源源不斷的基因庫。國家對此給予高度重視,已連續(xù)3次從國家級別推動作物種質(zhì)資源的普查、收集與保護(hù)工作,使其成為農(nóng)業(yè)科研的基礎(chǔ)性常規(guī)任務(wù)。雖然國家和政府積極推動資源的收集工作,但社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生物多樣性的影響仍然很大。在本次調(diào)查中,云南省總共收集了8416份樣本。通過此次調(diào)查,云南省內(nèi)16個(gè)地市(州)的農(nóng)業(yè)生物資源隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其品種多樣性出現(xiàn)了顯著的變化,經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)所收集的農(nóng)作物資源數(shù)量和種類較少,而在經(jīng)濟(jì)相對落后的地區(qū),農(nóng)作物多樣性則相對豐富。當(dāng)?shù)貫榘l(fā)展商品化生產(chǎn),調(diào)整了原有的種植結(jié)構(gòu),對地方品種的保留造成了較大影響。如當(dāng)?shù)卣{(diào)整部分土地用于種植一些經(jīng)濟(jì)作物,這在很大程度上擠占了原有老品種的種植區(qū)域,華寧縣20世紀(jì)50-60年代發(fā)展煙草產(chǎn)業(yè),70年代發(fā)展冬早蔬菜,80年代發(fā)展柑橘產(chǎn)業(yè),隨著果樹、蔬菜和煙草等效益較好的經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,部分土地用于種植柑橘、蔬菜和烤煙。調(diào)查中,有很多村委會將水田都拿來種植柑橘和蔬菜,使原有的品種結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,許多地方品種因此退出歷史舞臺,由產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的新作物和新品種替代。在此次調(diào)查期間,發(fā)現(xiàn)了一些瀕危的農(nóng)作物,如具有紫色果肉的威信畢壩烏桃、南澗縣無量山鎮(zhèn)德安村的紫色小土豆、元謀的紅皮余甘子、屏邊的紫色果實(shí)茶、昌寧的土鍋山大葉茶、云龍縣的野生小西紅柿等。這些資源多具有抗逆性強(qiáng)、營養(yǎng)品質(zhì)好等特性,是育種和種質(zhì)創(chuàng)新的重要材料,有些資源對作物起源與演化研究有不可或缺的作用,有的對研究農(nóng)業(yè)起源和農(nóng)耕文化也具有重要意義。
3.2 征(收)集種質(zhì)資源與民族傳統(tǒng)文化、農(nóng)耕文明的關(guān)系 云南省地處中國西南部,北靠緬甸、老撾、越南,是世界上生物多樣性豐富的地區(qū)之一。該地區(qū)具有復(fù)雜的自然生態(tài)環(huán)境、多樣的氣候,生物種類和生物資源在全國名列前茅,特有少數(shù)民族眾多,民族傳統(tǒng)文化也十分豐富。全省共有25個(gè)少數(shù)民族,包括16個(gè)跨境民族和15個(gè)特有少數(shù)民族,其中白族、納西族、傈僳族、怒族、獨(dú)龍族和普米族6個(gè)特有的少數(shù)民族主要集中生活在滇西北地區(qū)。盡管云南省土地面積僅占全國土地面積的0.8%,但卻是世界上生態(tài)系統(tǒng)類型、物種種類、特有種最多的地區(qū),也是中國生物多樣性和世界生物多樣性最豐富的區(qū)域[12]。
本次征(收)集種質(zhì)資源中,收集份數(shù)較多的少數(shù)民族為彝族、哈尼族、傈僳族、白族,由于這些民族人口占比較高,因此也掌握了更多的資源。這些資源有承載著民族傳統(tǒng)文化基因或民間故事的重要種質(zhì)資源,也有見證農(nóng)耕文明變遷的種質(zhì)資源,從不同角度揭示了保護(hù)好種質(zhì)資源的重要性,對豐富和發(fā)展民族傳統(tǒng)文化、適應(yīng)不斷變化的自然和社會環(huán)境新要求具有現(xiàn)實(shí)意義。
滇西北各民族積累的傳統(tǒng)知識包含與豐富的生物多樣性和保護(hù)傳統(tǒng)文化相關(guān)聯(lián)的內(nèi)涵和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),如當(dāng)?shù)厝罕姵浞掷蒙种械奈锓N多樣性,將其中有重要價(jià)值的物種(食用、藥用、觀賞、油料等)引種到庭院種植,形成了庭院種植文化;除有玉米、青稞、蕎麥等高山旱作傳統(tǒng)農(nóng)耕知識外,還將玉米、豆類等農(nóng)作物或中藥材等與林木混種、間種,形成了混林農(nóng)耕文化,同時(shí),滇西北各族群眾對農(nóng)作物種質(zhì)資源的認(rèn)知、利用等傳統(tǒng)知識呈現(xiàn)多樣化的民族特點(diǎn)。如木瓜的利用,白族用木瓜腌制成咸菜或直接泡酒,傈僳族、納西族用新鮮木瓜煮雞、魚或蘸辣椒生食;還有茶葉的制作及飲用,如怒族等的鹽巴茶,藏族、納西族等的酥油茶,納西族等的“龍虎斗”茶等都是豐富多彩的傳統(tǒng)文化。保護(hù)種質(zhì)資源就是保護(hù)傳統(tǒng)文化,為發(fā)展地方特色產(chǎn)業(yè),促進(jìn)鄉(xiāng)村振興,建設(shè)富裕、宜居、綠美鄉(xiāng)村儲備關(guān)鍵種質(zhì)資源。
還有一些見證農(nóng)耕文明演進(jìn)的種質(zhì)資源,如攀天閣老黑谷、瀾滄景邁古茶。攀天閣老黑谷在維西攀天閣迪姑普米族村莊百年生計(jì)模式的演化中扮演了重要角色,普米族源于古氐羌族,自13世紀(jì)起陸續(xù)遷至寧蒗、麗江、維西、蘭坪等地定居;迪姑普米族村百年來的生計(jì)模式可分為3個(gè)階段:迪姑在集體化之前由游牧和采獵為主,逐漸向以稻作、牧、畜和采獵為主的多元化經(jīng)濟(jì)形態(tài)轉(zhuǎn)化,使各種生計(jì)模式有機(jī)地融合在一起,從而發(fā)展出一種獨(dú)具中國農(nóng)業(yè)發(fā)展傳統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。集體化期間,迪姑村以接受雨養(yǎng)種植為特征的生計(jì)方式得到了進(jìn)一步的發(fā)展,其轉(zhuǎn)型的機(jī)遇在于村民在周邊山區(qū)的開墾;迪姑村在集體化后,由于土地分到家庭,其生活形態(tài)日趨多樣化,卻也逐步打破了原有的生活形態(tài)間的有效聯(lián)結(jié)。迪姑村有個(gè)叫落水洞的壩子,記載有光緒三十二年(1906年)維西通判官馮舜生率領(lǐng)鄉(xiāng)民圍海千余畝、大面積栽種“攀天閣黑谷”之事。所以,此次采集到的“攀天閣”黑色谷,與普米族農(nóng)業(yè)文化的發(fā)展史有著密切的聯(lián)系,是普米族農(nóng)業(yè)文明演化的核心種質(zhì),也是攀天閣黑谷規(guī)?;耘嗟闹匾夭?。瀾滄景邁古茶,山茶科山茶屬,瀾滄縣過渡、栽培古茶,最大的人工栽培古茶園位于縣城東南部惠民鎮(zhèn)境內(nèi)的景邁芒景千年萬畝古茶園。其范圍包括景邁、芒景兩個(gè)村委會的10個(gè)村民小組,最高海拔1662m,最低海拔1100m,總面積1078.2hm2,年產(chǎn)干茶200~300t,據(jù)芒景佛寺木塔石碑傣文記載,是當(dāng)?shù)卮鲎?、布朗族先民馴化栽培,迄今有1000多年歷史,故稱為景邁芒景千年萬畝古茶園,是世界上保持較完好的大面積栽培古茶園之一。瀾滄景邁古茶是構(gòu)建生態(tài)茶園景觀、茶園生產(chǎn)、農(nóng)民生活為一體、生產(chǎn)出承載民族傳統(tǒng)文化的種質(zhì)資源,在研究農(nóng)耕制度由采集向耕種變遷中具有獨(dú)特的作用。
3.3 征(收)集種質(zhì)資源與地理環(huán)境的關(guān)系 云南省地理環(huán)境復(fù)雜,氣候類型多樣,海拔高度差異明顯(76.4~6740.0m),處于高山峽谷和山間盆地的過渡地帶,分布著北熱帶、南亞熱帶、中亞、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶、高原等7種氣候類型。由于特殊的地理、生態(tài)環(huán)境,造成了一定程度的地理隔離與生態(tài)隔離,從而造成了生殖隔離,使這一地區(qū)擁有了豐富多樣的生物品種,以及數(shù)量眾多的稀有物種。根據(jù)云南氣候、農(nóng)業(yè)類型,結(jié)合種植業(yè)的特點(diǎn),將種植區(qū)劃分為5類,分別是滇中高原盆地糧、煙、 油、菜、果、桑區(qū),滇南中山寬谷糧、油、蔗、茶區(qū),滇東北山原旱糧、煙、果區(qū),南部邊緣低山寬谷盆地稻谷、熱作、蔗、茶區(qū)和滇西北高山峽谷旱糧、藥材區(qū)。其中滇中高原盆地及滇南、滇東山地收集資源份數(shù)較其他種植區(qū)多,而高山峽谷地區(qū)資源份數(shù)較少,個(gè)別作物極具代表性。
此次征(收)集行動中,收集了一些與地形環(huán)境密切相關(guān)并與生態(tài)和諧發(fā)展的種質(zhì)資源,例如西盟米蕎和福貢縣雞腳稗。西盟米蕎為西盟佤族自治縣特有的蕎麥品種,球形,籽皮平滑且易于剝離,便于食用,口感佳。主要產(chǎn)于滇南邊遠(yuǎn)的阿佤高寒地區(qū),生長在海拔1500~2000m的山區(qū),不使用化肥和農(nóng)藥,符合綠色食品標(biāo)準(zhǔn),籽粒含多種營養(yǎng)成分。該品種耐寒、耐熱、耐旱澇和耐貧瘠,生命力強(qiáng),曾廣泛分布于云南省的普洱、西雙版納、臨滄等地,現(xiàn)幾乎瀕臨絕跡,僅在西盟佤族自治縣小范圍內(nèi)有分布,于1986年10月被收錄于《農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)小叢書》中,并命名為西盟米蕎。一般在每年8月下旬至9月上旬播種,當(dāng)年12月中旬開始收獲,可制成米蕎飯、米蕎粥、米蕎餅、米蕎茶等。西盟米蕎不僅是營養(yǎng)豐富的糧食作物,更是兼具營養(yǎng)、保健和藥用多重優(yōu)勢的特色農(nóng)作物。福貢縣雞腳稗,福貢縣地形多山,適宜耕作的土地非常分散,地塊較小,坡度在25°以下的耕地面積較小,人均可利用土地面積極有限。雞腳稗在福貢縣有悠久的種植歷史,是當(dāng)?shù)乩圩濉⑴鍌鹘y(tǒng)的農(nóng)作物。多年種植已適應(yīng)了當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥拉h(huán)境,具有根系發(fā)達(dá)、分蘗率高、適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性好、抗病蟲害能力強(qiáng)、種植管理簡單等特點(diǎn)。峽谷雞腳稗酒清澈透明,香氣宜人,入口柔和,甘甜回味,不會引起頭疼或上火,已成為當(dāng)?shù)厝讼矏鄣膫鹘y(tǒng)佳釀。
致謝:對本篇論文數(shù)據(jù)作出重要貢獻(xiàn)的還包括參加云南省第三次全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查和收集行動的全部普查及調(diào)查隊(duì)成員、鑒定專家們,因篇幅限制未能逐一列舉,在此統(tǒng)一表示感謝!
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(收稿日期:2024-09-02)