Ⅰ普通野生稻资源生态系统多样性探讨

陈成斌

庞汉华

摘要 本文对“九·五”攻关项目收集的野生稻资源与过去收集的资源一起进行生态环境及现状调查研究，探讨其生态系统多样性。结果表明，广西普通野生稻存在3个生态系统，8个生态型。目前普通野生稻生态多样性受到严重破坏，长期妥善保存野生稻生态系统多样性刻不容缓。

关键词 广西；普通野生稻；遗传多样性；生态系统多样性

生物多样性包括生物物种多样性、种内遗传物质多样性及生态系统多样性。根据Marishima、Chu、Shahi、Pai、Second G.等人对东南亚等地的普通野生稻(Oryza ruffipogon Griff)和栽培稻(O.sativa L.)的遗传多样性研究，认为普通野生稻是稻属野生种中遗传变异最丰富的稻种，与栽培稻的亲缘关系最密切。庞汉华、陈成斌、王象坤等^［1，2］对普通野生稻进行研究，发现其遗传变异十分丰富。经过诱变处理后纯系的后代变异也十分丰富，能产生出栽培稻老农家品种的类型。潘大建等^［3］报道过广东普通野生稻的遗传多样性，但没有讨论其生态系统的多样性。广西普通野生稻原生地地处两广野生稻分布地的珠江流域的源头，研究其生态多样性，对进一步了解其遗传多样性，开展稻种遗传变异中心及传播途径等稻作基础理论问题研究，以及开展野生稻资源保存、利用具有重大的学术价值与现实意义。

1.1 生态系统多样性 普通野生稻资源生态系统相对其他稻种来说是复杂的，根据我们多年来考察的结果，认为可以分为3种系统8个生态类型，它们的关系如图1。随着时间的延长，自然气候的变化，各种生态类型也可以相互转变，从而促进普通野生稻种的进化。

1.1.1 浅水生态系统 普通野生稻资源绝大多数材料生长在这一生态系统中，形成普通野生稻以水生为主的生态特性。在这个系统中可分为4个主要生态类型。

1.1.1.1 沼泽地生态型 这种生态型是普通野生稻生长的主要生态类型，在广西普通野生稻资源分布地常能看到。许多地方与河流连通，水流极缓慢，水层多在20～50cm。在肥沃的沼泽地上普通野生稻能稠密生长，生物产量达37500～45000kg/hm²，匍匐型或倒伏茎压了一层又一层，植株类型很丰富。1978～1981年考察时^［4，5］，在广西武宣县思灵到大陆的大榕河沿岸40km地段，断断续续分布有普通野生稻共38hm²，最大连片16.67hm²。当地老人介绍解放前这些地方数百亩连片都长“野稻”，解放后修了水库后开为稻田。在百色、南宁两地区也有较大面积连片的沼泽生态型普通野生稻生长。但此次考察发现，受破坏相当严重。

1.1.1.2 浅水荒(山)塘生态型 此生态类型在南昆铁路沿线的野生稻原生地中占较大部分，约为60%左右。这种类型的生态特点是普通野生稻多生长在荒(山)塘的浅水区，有些荒塘水层整体较浅，只有1m左右，而野生稻就长在四周浅水区(20～50cm)内。形态类型多为匍匐、极匍匐型，也有倾斜型、半直立型、直立型等，植株类型很丰富。有些肥沃的荒塘野生稻的茎秆粗大，生长稠密，但也常受草食动物及人为干扰。

1.1.1.3 山冲溪流生态型 在广西普通野生稻原生地中以田阳县那满镇的最典型，在山边小溪两旁均有野生稻分布，在一处较大积水处土壤肥沃，在山边生长的各种小灌木的保护下长有一蔸很大的普通野生稻，分蘖约200多株，株高达410cm，是这次考察前从未见报道过的最高大的普通野生稻类型。在这个生态类型中有些地方的山冲小溪因边上已开垦为稻田，野生稻常被当作野草铲掉或被牛吃掉。有些则以山边小荒(山)塘生态形式表现，这些地方的生态环境多数因地处山边常有半天左右的时间在山阴影下度过，阳光照射的时数比较平坦的原生地少，增强了野生稻耐阴性的选择。

1.1.1.4 稻田边水塘生态类型 这种生态类型是人为造成的，随着人口增加，人工开垦面积也随之扩大，造成野生稻残存的生态类型。这种生态类型内又有田边水沟或水渠旁生态型，田间莲藕塘生态型，田间或村边鱼塘生态型等。这种生态系统的野生稻植株类型较丰富，有多年生和一年生的类型，有匍匐型、倾斜型、半直立型、直立型或近栽类型。这些种质资源在育种上有其独到的用处。而这种生态类型人为干扰大，最易遭到毁灭，十分需要认真保护。

1.1.2 深水生态系统 深水生态系统是在普通野生稻资源中一个特殊的生态系统。这一生态系统的普通野生稻没有匍匐型，在稻种进化过程中有特殊的意义。该系统可分三种生态型。

1.1.2.1 深水荒(山)塘生态型 在隆安县、崇左县的普通野生稻原生地有较多这种类型存在。如崇左县仙人塘，在远离稻田的半山腰上，由于有山泉流出，即使是旱季也能保持70～150cm以上水深，雨季多余水份又从塘口溢出，普通野生稻终年在深水生态条件下生长，而且水位基本稳定。这种生态类型中生长的普通野生稻表现为倾斜型生长习性，在原生地中有随水涨而伸长的浮水习性。

1.1.2.2 深水河湾生态型 这种类型是在河流转弯淤泥较多或水流缓慢的地方生长的普通野生稻，在浅水部分生态条件与沼泽型相似，在深水与靠河中心的地方为深水生态。这种生态特征是水位变化较大的动态性生态型，特别是雨季期间水位可能急涨，也有淹没野生稻的时候。这种生态环境中生长的野生稻浮水生长特性、耐涝性都较强，是抗涝育种最好的种质资源。在广西的桂中、桂东南地区广泛分布着这种生态类型。

1.1.2.3 深水沼泽生态型 这种类型实际是沼泽地中较深水区生长的野生稻生态型。这些地方生长的野生稻最大特点就是耐涝性好，适应深水条件下生长。深水生态系统是深水稻的起源生态系统。

1.1.3 水旱交替生态系统 在南昆铁路起点地的南宁市与南宁地区的邕宁县、武鸣县、隆安县、扶绥县，有许多荒塘、山塘都是这种生态环境。在雨季时塘中有水甚至很多水，促使普通野生稻迅速生长，而旱季则很少水甚至整个塘都干旱，地表龟裂，野生稻生长极困难而常被牛、马、羊、鹅等吃食。因此在原生地发现野生稻时植株矮小，只有根部或匍匐茎贴地生长，匍匐茎在每个节位都长根并分出许多小蘖，这种野生稻的分蘖力很强，耐旱性也很强。这种生态系统能促使野生稻向旱稻方向演化，是旱稻(陆稻)起源的生态系统。

普通野生稻资源生长的生态环境是十分复杂的，我们的考察时间有限，暂定为3大系统8个生态类型，仅供参考。

1.2 土壤类型多样性 广西普通野生稻资源分布在海拔2.5～230m的范围，其中海拔最高点在南宁地区的扶绥县山圩镇，最低点在北海市的合浦县公馆镇。南昆铁路沿线的野生稻原生地分布在海拔90～130m的范围内。普通野生稻喜光温，喜水湿环境，具有良好的水生特点，但其对土壤要求不严格，具有广泛的适应性。在砂土、砂壤土、壤土、粘壤土、粘土均可繁茂生长，甚至在红黄壤土上也能生长，据不完全统计，普通野生稻在粘土中生长的占29.6%；在沙壤土的占28.9%；在壤土的占22.5%；在粘壤土的占12.0%，在砂土的占7.0%。土壤中pH值多在6～7的范围内，极少数原生地的土壤pH值呈微碱状态，达到pH7.5。普通野生稻在肥沃的淤泥较多的水稻土中生长很繁茂，在极为瘦瘠的粘土上也能生存繁殖。

1.3 伴生植物生态群落多样性 从多年来考察结果发现，凡适于浅水层生长的沼泽植物均能与普通野生稻资源混生在一起，形成伴生植物生态群落多样性与竞争生存的环境。其中最常见的伴生植物群落有：李氏禾(Leersia hexandra)；柳叶箬(Isachne globosa)；三角草(Scinpus grossus)；假马蹄(Scirpus funcodes)；硬骨草(Panicum repens)；稗草(Echnochioa crusgalli (L.) Beauv)；肉草(Aneilerma nudiforum L.)；野慈姑(Sagittaria sagittifolia L.)；茭笋(Zizania caduciflora)；水禾(Hygroyza aristata)；水蓼(Polygonum hydropiper)；假蔗草(Fuirena unbellata)；金鱼藻(Ceratophyllum domersm)和水莲(Nelumbo nucifera)等植物的优势居群，以及一些莎草属的植物。普通野生稻资源原生地的伴生植物居群表现极为多样性，随着环境不同而异。在稻田边水塘生态型中有的原生地的伴生植物较单纯，如田东县甘莲的田间莲藕塘中的普通野生稻，其伴生植物主要就是莲藕，是人工种植的，其他植物多被人为除去，野生稻也只是很顽强地生长而已。伴生植物居群造成普通野生稻面临着严峻的生存竞争局面，加上人为破坏，普通野生稻是我国三种野生稻资源中受破坏最严重的稻种。

1978～1982年全国野生稻资源普查考察收集时^［4，5］，广西在42个县市有普通野生稻分布，后来又在容县发现与收集到普通野生稻(陈成斌等1991年)，共有43个县市，覆盖面积约100hm²。其中发现贵县麻柳塘有普通野生稻连片28hm²是最大的原生地，野生稻生长稠密繁茂。但相隔20年的今天，广西野生稻资源生态分布现状怎样呢?

2.1 普通野生稻的濒危现状 庞汉华、陈成斌等^［1］1996～1997年考察南昆铁路广西段野生稻资源时发现原记载的原生地有75%被破坏，已灭绝的约占65%；陈成斌、王象坤等(1995～1996年)考察广西桂中、桂北地区的部分野生稻原生地，发现有60%的原生境受到破坏与毁灭；高立志等^［6］(1994～1995年)考察广西30个县的野生稻原生地，发现仅存原来记载的60%。这都说明广西普通野生稻资源原生地濒危状况十分严重。

2.2 野生稻资源濒危的主要原因 一般植物物种濒危规律是生境消失导致其个体全部消失；正常的生活史的衰弱与中断和生境的片段化带来岛屿效益。而我国野生稻资源致濒的原因主要是人类活动，有以下几个原因。

2.2.1 原生地的消失 原生地的毁灭消失是野生稻灭绝的主要原因，从调查中发现主要有以下几方面：(1)农业用地，如开垦为稻田、鱼塘等；(2)经济开发区用地，建工厂、市场、道路、住宅等；(3)交通用地，修高等级公路、铁路、飞机场等；(4)毁林开荒，这主要是对药用野生稻、疣粒野生稻影响最大。

2.2.2 野生稻原生境质量恶化 虽然原生地的生态没有全部改变，但破坏严重，如挖水塘，废水污染等使原生境质量严重恶化而导致野生稻居群退缩并逐渐消失。

2.2.3 外来种群侵扰 在自然状况下野生稻种是有生存竞争优势的，主要是人们活动严重破坏原有野生稻居群生长条件，种植与养殖的其他物种，造成野生稻种群生长衰减并逐步消失。

2.2.4 过度放牧与频繁刈割 过度放牧、过度刈割与铲草对野生稻生长造成严重影响，造成种群生长势衰落而消失。

我国野生稻原生地受到严重破坏，野生稻资源生态多样性、遗传多样性濒危消失速度越来越快，损失程度严重是难以想象的，这种现象已引起资源工作者的深切忧虑。我国三种野生稻虽已确定为二级保护的濒危物种，但在国家及地方设立的自然保护区中没有一个是针对野生稻资源而设立的。如广西有4个国家级自然保护区和53个省级自然保护区，但没有一个是针对野生稻资源的。因此，保护野生稻资源的生态多样性与遗传多样性已到刻不容缓的程度。特此建议如下：

3.1 设立国家植物遗传资源委员会 做为国家对植物遗传资源工作的直接领导机构。负责全国植物遗传资源保护、研究利用的协调与管理工作。

3.2 建立国家与地方两级自然保护区 设立若干个不同生态系统的野生稻自然保护区，如在广西选择3～5个原生地建立保护区，确保野生稻生态多样性和遗传多样性得到长期妥善保存。

3.3 摸清家底及时抢救与保护 “十五”计划期间应组织全国性野生稻资源生态多样性与遗传多样性调查，及时抢救一批优异资源并加以保护。

3.4 加强现有野生稻保存圃与种子库的建设与管理 在现有基础上改善野生稻圃的工作条件，加强与提高保存圃的安全保存能力与水平。

3.5 加强野生稻资源的持久安全保存技术与遗传多样性研究。3.6 加强野生稻资源保护立法与宣传工作 使全体公民充分认识保护野生稻资源及其他植物遗传资源的重要性，把保护资源的工作变成他们的自觉行动，做到保护国家种质资源人人有责。

3.7 加强野生稻资源保存研究与利用的国际合作 引进合作资源与技术，进一步提高研究保存与利用的技术水平。

1 陈成斌，庞汉华.南昆铁路广西段野生稻现状考察与收集.广西农学报.1997，(2)：46～49

2 王象坤，孙传清主编.中国栽培稻起源与演化研究专集.北京：中国农业大学出版社，1996

3 潘大建，梁能，等.广东普通野生稻遗传多样性研究.广东农业科学.1998年增刊，8～11

4 全国野生稻资源考察协作组.我国野生稻的普查与考察.中国农业科学.1984，(4)：27～34

5 广西野生稻普查考察协作组.广西野生稻的地理分布及其特性.作物品种资源.1983，(1)：12～17

6 高立志，梁耀懋，黄德爱，等.广西普通野生稻(Oryza ruffipogon Griff)的遗传资源现状及其保护对策.

中国农业科学.1998，31(1)：29～32

CHEN Chengbin

PANG Hanhua

Key words Common wild rice(O.rufipogon)；Genetic diversity；Ecological system