世界的生物多样性很大程度上受到传统农业耕作方式的保护。这些生态上复杂的农业系统与作物遗传多样性中心相联系,有传统的栽培品种或“地方品种”,作为世界作物遗传资源的重要组成,还有野生的植物和动物种群,作为生物资源服务于人类。
为了维持植物和人类相互作用的能动进化过程,人们提出在当地农业区域内保存地方品种,即传统农业生态系统的实地保护。但也存在不同看法。作物遗传学家对较近时期传统栽培品种的迅速丧失深有感触,有的认为这种保护计划是不切实际或不可能的。同时还有些野生生物保护学家认为,传统农业与自然环境及野生种群的保护并不一致。
这两种观点都会对生物多样性保护及生物资源传统管理的普遍看法发生影响。但不管怎样,在发展中国家如果不考虑人们的发展要求和普遍的土地利用习惯,那么,保护工作就会最后失败。我们认为,不管是人类栽培资源即传统的实用知识,还是传统农业生态系统中栽培和野生生物资源都需要实地保护。同时传统农学家创造、维持和强化作物遗传多样性的生态进化作用应该得到承认,并体现在实地保护计划中。
保持地方种群和遗传材料完好无缺的生态系统实地保护、被称为理想的保护对策。一些科学家和组织机构已经认识到传统农业生态系统中作物遗传资源实地保护的必要性,美国科学院种质资源委员会已建议国家采取对策,促进传统农业生态系统和美国主要作物种质资源的实地保护。
相反,有些研究人员认为,保持传统农业生态系统是不客观和不能接受的。世界保护策略(WCS)关于生物资源保护与确保经济发展相结合的建议认为,驯化的物种不可能实地保持。法朗科尔(Frankel)认为,由于面临迅速的技术进步,尤其在发展中国家,传统农业生态系统和作物地方品种的完整保持在社会上和经济上都是不可能的。国际植物遗传资源局(IBPGR)同意这一观点,建议实地保护主要用于作物野生亲缘,因为地方品种要在农业区内保持需要大量干预,这是无法考虑的。
作物遗传资源状况
遗传侵蚀即传统品种及作物野生亲缘各种群体或种类的消失,在最近半个世纪加速了。尽管数十年的收集活动,还有大量作物遗传资源未被取样作为非实地保存。弥留的传统农业生态系统无疑便成了这些未取样作物遗传资源的实地贮藏库 · 遗传侵蚀的主要原因是在古老农业地域内现代作物品种的广泛利用。但强化栽培、商品农业取代混栽的自给农作、城市化以及工业、排灌工程、旅游、战争也对遗传侵蚀起助长作用。
由于有价值的作物遗传资源大量丧失令人担忧,作物材料收集家、育种家和保护学家感到需要有一个非实地保存作物种质的国际组织,于是1974年建立了国际植物遗传资源局(IBPGR)OIBPGR组织并提供资金,与主要作物基因中心所在国协同收集考察,促进原产国以及有特殊设备的IBPGR基因库系统的非实地保存,该系统为植物育种家提供培育高产抗性作物品种所需的遗传资源。
但最近IBPGR指出,今后的收集考察将限于那些迫切需要挽救的特定作物遗传资源。这一规定令人遗憾,大量的作物遗传多样性未能在非实地贮藏库中很好体现,许多危急的传统品种和面临威胁的作物野生亲缘尚未取样。这些作物野生种绝大部分都是传统农业生态系统中重要的植被组分。
农业生态系统保护特点
传统农业生态系统实地保护的主要特点是,作物群体继续受到进化过程的影响,能够创造和保持遗传资源。作物群体与病虫共同进化中相互作用的维持尤其是一主要目标,因为传统品种及其野生和杂草亲缘是持续提供对病虫害遗传抗性的根本来源,同时对传统农业生态系统中作物 - 病原相互作用的研究,还有助于我们对植物病原学的了解。
传统农业实地保护的另一个特点是,它使作物栽培种与杂草及作物野生亲缘保持联系,这些作物亲缘对栽培种的快速进化已起了作用。近缘杂草也是一个相当的基因库,既有利于原始品种的实地保持,又可用于改良现代品种,实际上在作物 - 杂草复合体中传统耕作者创造和保持遗传多样性的潜力与其在保留传统品种上的作用对于遗传资源的保护同样富有意义。
古老农业区传统农作系统内栽培和生态多样性造就了传统作物品种内部的遗传变异。在传统农业生态系统中通过栽培干预及自然选择保持遗传多样性 · 影响进化过程的栽培因素和社会经济因素有构筑梯田,休耕,开渠,起垅,地面覆盖,焚烧,选择除草,间作,诱捕捕食性生物,作物个体选留,农田特殊野生树木修剪,以及次生演替植被的管理等。
传统农民既是种子材料生产者,又是作物育种家,种子选择和传播方式、除草制度、收获程序及贮藏措施均构成选择压力。他们还对作物进行布局,造成农田,各种人为植被带以及自然资源区的区域性分布,休闲地、牧场、草地、河岸、森林及裸露岩层都可包括在传统农业生态系统中。这种生态复杂性由于选择压力的时空变化,遗传型间和种间竞争,以及与病虫的相互作用,从而保持高度的遗传变异。
农业生态系统保护的又一显著特点是,作物遗传资源的进化和维持的根本过程可以继续下去,尽管目前我们还不了解这些过程或其复杂的机能。关于特定的人类活动或环境条件对作物遗传多样性如何发生影响,现在尚难概括。一种群的生物学、繁殖方式、变异程度、遗传学和细胞遗传学等都能影响栽培措施和生态条件对进化过程的作用方式。
由于利用现代高产品种,农民往往放弃或没有能够保留地方品种的种子材料。从社会经济上看,传统农业生态系统的实地保护可以保证那些目前种植现代品种的农民在今后需要的情况下能够随时获得地方品种种子。
最后,在传统农业生态系统中保留有关植物资源和耕作实践的传统知识能够保证比常规的非实地方法保存更多的遗传资源。传统农民使用的典型措施可以增强作物种内甚至种间的遗传多样性。他们还实行多样化栽培,种植小宗作物,并保留野生可食的、药用的或工业上重要的植物种类。
保护计划历程
传统农业生态系统实地保护计划十多年前就已开始。1971年,联合国教科文组织(UNESCO)的人类与生物圈(MAB)计划制定了题为“自然区域及其遗传材料保持”的生物圈保护方案。该课题专家组最初建议“长期形成的土地利用模式所产生的各种协调景观实例应该保持到这样的状态,使之能够在这些人为改造的生态系统中继续维持生态和栽培的完整性及遗传多样性。”
生物圈保护管理计划不同于公园规划,它把野生保护与农村发展相结合。生物圈保护把人类作为总体的组成部分。因此生物圈保护计划对中世界传统农业生态系统和与之相互影响的邻近自然环境的保护将起可能的推动作用。具有传统农业生态系统实地保护潜能的新的生物圈保护区已在印度、哥斯达黎加和墨西哥形成。然而至今在发展中国家还没有典型的实例可以充分说明一种生物圈保护的构想。
这方面的主要进展是“库勒耶拉(Kuna. Yala)自然保护区”与MAB生物圈保护系统合并的尝试。该项目对于建立自然农业生态系统实地保护区提供了范例。库勒耶拉自然保护区位子巴拿马东北海岸,含有60,000公顷热带森林,目前正采取生态合理的资源管理对策和栽培发展目标,与UNESCO-MAB生物圈保护计划一致。
根据国家科学院种质资源委员会的一篇报告,美国政府参与了作物遗传资源和传统农业生态系统的实地保护。1981年11月,美国国务院召开为期三天的“生物多样性策略研讨会”。会议得出结论,所有国家都应通过实地和非实地办法努力保持地方生物资源的最大遗传多样性;各国遗传资源编目应在传统耕作区,自然保护区和基因库中进行。1983年11月,美国政府修改了1961年的对外援助条例,要求国际开发署(AID)与其他国家机构合作,制定发展中国家的生物多样性保护策略。AID根据这个指示组织生物多样性跨机构工作组(ITFBD)。
ITFBD建议,在进行新的农业规划时,AID应鼓励东道国政府(并提供必要的资金)对现存的传统农业生态系统生产方式和较集约管理的现代表业生态系统其他生产方式进行相对潜力评价;通过AID,美国政府应对发展中国家实地种质保护的培训工作给予不断支持;通过AID,各项联合国计划以及多边捐资银行,美国政府应对发展中国家增强研究能力提供长期资助,以建立高度丰产稳产的农业生态系统,包括保持自 · 给经济和利用地方种群。
保护区的确定和维持
自然保护区的建立和管理过程受到生物学、逻辑学、社会经济学和政治等因素的影响。决策人需要生物学资料制定指导方针,确定必要范围面积、最适边界缓冲带、隔离程度、作物群体对象合理的遗传组成以及实地保护区的维持办法,但生物学家对地方品种群体遗传组成、种群统计学或群体必威在线网站首页网址 所知甚少。
这些只有通过对保护对象品种群体的研究才能得到阐明。但大多数发展中国家缺乏承担这种研究计划的强有力的科学团体。但只要有某特定作物及其栽培的传统知识,就可以对保护区生态系统各要素的取舍做出决定。
法朗科尔已认识到影响保护区地点选择和维持的一个重要生物学问题:共同适应的基因复合体不能破坏。他认为,环境的强烈变化或外来品种的广泛内侵都可能破坏原有的遗传体系。传统品种中共同适应的基因复合体可以通过与保护区内其他品种或邻近地区保存的外来品种相互杂交而发生分离。实地保护区地点的选择和维持的工作指南应考虑传统耕作习惯根本变化的可能性及边界地区农业措施的可能影响。
达到遗传多样性资源的充分体现是另一要考虑的问题。在取样和样品保存过程中有生物学和逻辑学问题,至于实地保护是针对某些特定的作物;针对各种传统农业生态系统;并从而针对这些系统中的各种作物;还是针对某些特定的作物和某一传统农业生态系统,需要根据不同的地区做出抉择。在一个小而孤立的实地保护区粗放系统中也许不可能保持所有或大多数作物遗传资源,但非实地保持也同样存在限制问题,对于那些非实地难于保存的作物种子和营养繁殖体,尤其是许多热带作物遗传资源,实地保护工作将起很大作用。
实地保护面临的一个难题是缺乏传统品种和农业现场的国家编目。场地选择需要分析品种群体大小和分布;特定地段田块上地方品种与现代品种的相对数量和比例;地方品种与改良品种如何结合栽培;某地区实施传统农业的类型;以及传统耕作者在整个国民经济中的地位等资料。
实地保护计划的许多指标侧重于社会经济问题。政策制定者怎样才能鼓励农民保持活生生的传统品种群体或作物杂草复合体,而不走其他农业途径?在努力推进农业现代化的第三世界国家,传统农业生态系统保护涉及复杂的科学技术以至政治上的问题。决策人必须确立他们并非在僵化农民,使农民感受落后的生活方式。努力保持其完整文化的土著部族是参与农业生态系统保护计划的优秀候选。
一个基本经济问题是,生产粮食往往得不到大的经济报偿;只要有机会,他们就要栽培经济作物。如果实地保护计划限制或减少经济作物种植,就需要提供财政补助。要有足够可靠的物质刺激,才能保证农民长期参与保护计划。
然而采取补助可能导致不实际的幻想,并加速社会经济的变更,外来资金的涌入,不考虑现实的社会政治体制,可能对较封闭的地方经济体系中的社会结构和农业决策产生惊人的效应。在保证传统品种保持的同时,主要以部族参与的实地保护计划能否容许部族的社会、文化和经济的继续发展?
直到最近保护还被认为是自然科学家的领域。但传统农业生态系统保护的这些问题要求决策人把社会学家和地方专家都当作自己的顾问。
今后方向的建议
怎样才能最好地保护我们的遗传资源?我们提出一条三结合的途径,即与经济发展要求相联系的实地保护;实地保护与研究中心;非实地保护。
实地保护与农村发展相结合的尝试也可能达不到在传统条件下保持地方品种。要发展就会有变化。然而传统农业也不是从来一成不变的。品种赖以进化的农业生态系统的自然及栽培要素的变化已经发生并将随着时间继续发生。但它所进化的品种群体可以保留许多适应性复合体,这正是今天地方品种的特征。此外,它们还含有许多不同的遗传型组成,与进化中的病虫群体发生能动的相互作用。
保护和发展相结合的计划还可以包括研究工作,为当地农业规划提供科学依据。但实地保护区不应是“笼子”,保持“原始”的农民、作物和农业生态系统供外地科学家研究。经专门培训的当地农民合作者应有所成就。
第二方面是建立保护研究站,相对独立于当地农民。这些研究站可以促进农田里发生的进化过程,还可以研究周围地区传统农业生态系统的进化。它不受传统农业社区中“冻结”的自然和社会过程的制约。
研究站对品种群体的深入研究能够提供作物种群遗传分化和进化的知识,这是非实地贮藏库不能做到的。
实地保护 - 发展计划和保护一研究站的任何体系都可能从小规模开始。但在这个初始阶段,可以认识问题,并对这些问题作出反应。今后继续研究获得的知识还将对这些计划的发展作出贡献。今天只有推测和看法可以给政策分析家和决策者考虑传统农业生态系统保护时提供参考。因此,即使是早期试点计划所获得的知识也有助于对以挽救作物遗传资源为目标的传统农业生态系统保护计划的可行性进行探讨。
[Bioscience,1987年第37卷第3期]