全 文 ：基金项目 内蒙古科技厅草业虚拟院攻关项目 20040601和内蒙自然
基金200711020416共同资助。
作者简介 云岚(1970-),女,内蒙古呼和浩特人,副教授,从事牧草育
种研究。
收稿日期 2007!09!11
新麦草(Psathyrostachysjuncea)是一种抗性较强的冷季
型禾草,在北美地区种植广泛,育成品种较多,但我国育成
品种较少且均为驯化栽培品种,难以满足生产需要。其中山
丹新麦草(Psathyrostachysjuncea.cv.Shandan)是中国农业大
学草地研究所于1994年登记的驯化栽培品种,适应性强,
营养价值高[1]。为了选育优良新麦草品种,内蒙古农业大学
1984年从美国农业部农业研究局牧草饲料作物研究所
(USDA!ARS.FRRL)引入新麦草进行试验比较,选择表现最
优的材料于 1994年建立品系,即新麦草品系 P8401[2]。新麦
草虽具有许多优点,但种子产量不稳定、苗期生长慢等因素
限制了这一优良草种的大面积推广种植。组织培养研究不
仅可为新麦草利用增加新的无性繁殖途径,更可为原生质
体培养、组培再生体系的建立和进一步的遗传转化奠定基
础。以幼穗为外植体进行组织培养在许多禾本科植物中已
取得成功[3-10],包括新麦草也有成功报道[11],但尚未见关于新
麦草幼穗不同基因型的愈伤组织诱导取材时间、培养基筛
选、激素调节等方面的研究。笔者探讨了幼穗成熟度及不同
培养基(MS和 N6)、生长调节物质 2,4!二氯苯氧乙酸(2,4!
D)、脱落酸(ABA)、水解酪蛋白(CH)及激素浓度对 2品种
新麦草愈伤组织诱导的影响作用,提出适于山丹新麦草和
P8401新麦草的胚性愈伤组织诱导方法。
1 材料与方法
1.1 供试材料 山丹新麦草、新麦草品系 P8401均来源于
内蒙古农业大学牧草试验站品种资源圃,为种植第 5年,2
品种(系)新麦草在呼和浩特生长生育期基本一致,均于 3
月下旬返青,5月上旬生长至孕穗期。
1.2 培养基 基本培养基为MS和N6培养基,愈伤组织诱
导培养基在 MS和 N6的基础上添加 2,4!D、ABA和CH。分
别为:MS+0、2、4、6mg/L2,4!D;N6+0、2、4、6mg/L2,4!D;添
加 2mg/L2,4!D的 MS+0、0.3、0.5、1.0、1.5mg/LABA;添加 2
mg/L2,4!D的MS+0、500mg/LCH。
1.3 方法 新麦草生长至孕穗期时,将包含未成熟幼穗的
生殖枝剪下,保鲜膜包裹运回实验室,置于 4℃冰箱冷藏 3
d,取出后用镊子及解剖刀剥去外层包叶,保留包裹着未成
熟幼穗的最内层叶片,用蒸馏水冲洗干净,置于超净工作台
上。先用浓度 70%乙醇表面消毒 3min,再用浓度 0.1%
HgCl2浸泡消毒7min,无菌水洗涤4次。用镊子和解剖刀小
心剥去幼穗外层苞叶,直尺测量幼穗长度后,取 1～6cm长
的幼穗作为接种材料,幼穗长度分为5个等级,分别为等级
Ⅰ(幼穗长 1～2cm)、Ⅱ(幼穗长 2～3cm)、Ⅲ(幼穗长
3～4cm)、Ⅳ(幼穗长 4～5cm)、Ⅴ(幼穗长 5～6cm)。将幼穗
用解剖刀横切成 2～3mm小段,按照不同长度等级分别接
种于三角瓶中的培养基上,每瓶接入10～16个幼穗切段。于
25℃下暗培养,每日观察愈伤组织生长情况。当愈伤生长
15d后统计各瓶中生长愈伤组织数、花器官分化数、愈伤组
织大小等级,计算各瓶中愈伤组织发生率和花器官分化率,
SAS统计软件进行方差分析。
愈伤组织发生率(%)=发生愈伤的组织块数/幼穗切段
新麦草幼穗愈伤组织诱导影响因素研究
云岚,云锦凤,李俊琴 (内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特 010019)
摘要 [目的]探讨愈伤组织诱导取材时间、培养基筛选、激素调节及幼穗成熟度对新麦草幼穗愈伤组织诱导的影响。[方法]以新麦草
2个品种幼穗为外植体接种于附加不同激素的MS和N6培养基上进行愈伤组织诱导培养。[结果]2种培养基诱导的愈伤组织质地无
明显差异。山丹新麦草幼穗最佳诱导培养基为 N6添加2,4!D2mg/L,P8401为MS添加2,4!D6mg/L。ABA添加于MS培养基可显著
促进愈伤组织生长。山丹新麦草幼穗愈伤组织培养添加ABA适宜浓度为1.5mg/L,P8401为0.3mg/L。CH仅具有加速愈伤生长的效
果,但对新麦草愈伤组织诱导促进作用不大。P8401新麦草1～2cm新生幼穗材料作为愈伤诱导外植体最为理想,山丹新麦草5～6cm
较成熟幼穗在MS上愈伤诱导率高于幼嫩小穗。[结论]2种培养基均可用于新麦草幼穗愈伤组织诱导。外植体的取材时间在组织培
养中是关键因素。
关键词 幼穗;愈伤组织;脱落酸;水解酪蛋白;成熟度
中图分类号 Q943.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)02-00514-04
EfectsofHormoneandMaturityonCalusInductionofYoungSpikeinPsathyrostachysjuncea
YUNLanetal(ColegeofEcologyandEnvironmentalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,InnerMongolia010019)
Abstract [Objective]Theresearchaimedtodiscusstheefectsofthesamplingtimeofcalusinduction,mediumscreening,hormoneregulation
andthematurityofyoungspikeonthecalusinductionofyoungspikesinPsathyrostachysjuncea.[Method]Yongspikesin2varietiesofP.
junceaweretakenasexplantstoinoculateonMSandN6mediumwithappendingdiferenthormonesandcultureforcalusinduction.[Result]
Thecalusqualityinducedby2kindsofmediumhadnoobviousdiference.TheoptimuminductionmediumforyoungspikeofShandanP.juncea
wasN6withadding2mg/L2,4!DandthatforP8401wasMSwithadding6mg/L2,4!D.AddingABAtoMSmediumcouldsignificantlypromote
thegrowthofcalus.ThesuitableconcentrationofaddingABAforcaluscultureofyoungspikesinShandanP.junceawas1.5mg/Landthatfor
P8401was0.3mg/L.Caseinhydrolysate(CH)onlyhadtheefectofacclebratingthegrowthofcalus,butitspromotionefectonthecalus
inductionofP.junceawaslitle.Takingneonatalyoungspikematerialswiththelengthof1～2cmasexplantsforcalusinductionwasmostideal
forP.junceaP8401andthecalusinductionrateofmorematureyoungspikesonMSmediumwiththelengthof5～6cmwashigherthanyoung
spikeletsforShandanP.juncea.[Conclusion]Bothof2mediacouldbeusedforthecalusinductionofyoungspikesinP.juncea.Thesampling
timeofexplantswaskeyfactorsintheprocessoftissueculture.
Keywords Youngspike;Calus;Abscisicacid;Caseinhydrolysate;Maturity
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(2):514-517,542 责任编辑 张杨林 责任校对 王 淼
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.02.082
导率都很低,只有少数幼穗脱分化生长愈伤组织,多数幼穗
继续进行花器官的分化发育,主要是从穗轴和颖的基部分
化形成颖片和稃片,可明显看到小穗轴和小花内外稃的伸
长。在添加2,4!D后器官生长受到明显抑制,接种后第4天
开始观察到愈伤组织生长(图1)。
2个新麦草品种的幼穗在MS培养基和N6培养基上均
能生长并获得愈伤组织,MS和N6添加2,4!D后,随着2,4!
D浓度增加均有愈伤组织发生数量增多的趋势,比较 2种
培养基诱导效果,山丹新麦草幼穗在N6培养基上生长效果
更好,特别是当N6添加2mg/L2,4!D时愈伤组织诱导率高
达 94.20%,方差分析显著高于其他浓度处理,而 2,4!D浓
度继续增加则出愈率反而显著降低。P8401幼穗则更适于
在MS培养基上生长,MS添加 2～6mg/L2,4!D时愈伤组织
诱导率都显著高于对照,但2、4、6mg/L之间无显著差异。同
时,幼穗切段花器官分化在添加2,4!D后显著减少,特别是
在 MS培养基上与对照差异显著。2,4!D为 2～6mg/L时,山
丹新麦草花器官分化率都显著低于对照;当2,4!D浓度增
加到 6mg/L时 P8401花器官分化率与对照差异显著。这表
明2个品种在组织发生时,因遗传差异性,所需要的生理条
件有一定差别,因此对培养基和激素浓度有不同的选择
性,且 P8401新麦草在愈伤组织诱导时适宜的生长激素浓
度高于山丹新麦草。MS和 N6培养基上生长的愈伤组织在
质地上无明显差异。添加 2,4!D的培养基上愈伤组织质地
致密,颜色淡黄,颗粒状明显;而不添加 2,4!D的培养基上
愈伤组织质地较疏松,颜色发白。但随着愈伤生长时间的延
长,至20d左右时,在添加高浓度2,4!D的培养基上观察到
部分愈伤组织出现褐化现象。
2.2 ABA和CH对幼穗愈伤组织诱导的影响 表2表明,
在 MS培养基添加 2mg/L2,4!D的基础上,分别添加 0.3～
1.5mg/LABA,观察2个新麦草品种幼穗的愈伤组织生长情
况。随培养基内 ABA浓度增加,接入幼穗愈伤组织发生率
增加,同时花器官分化率下降,试验结果表明,MS培养基添
加ABA具有显著的抑制花器官分化,促进愈伤组织生长的
作用。但 2品种间存在明显差别,在含低浓度 ABA的培养
基上山丹新麦草幼穗愈伤组织发生率与对照无显著差异,
当ABA浓度增至1.5mg/L时出现显著差异,愈伤组织诱导
效果最好,花器官分化率也最低;而品系P8401幼穗在含较
低浓度ABA培养基上愈伤组织发生率就显著增加,0.3～1.5
mg/L浓度间无显著差异,且只有ABA为0.3mg/L时花器官
分化率显著低于对照。可见适宜的ABA添加浓度因材料而
接入块数×100;
花器官分化率(%)=发生花器官的组织块数/幼穗切段
接入块数×100。
按 Armstrong(1985)等提出的鉴别标准[12],愈伤组织分
为:Ⅰ型(白色,致密,坚硬,干燥,表面皱起,生长慢,可发生
胚状体,但易发生器官分化)、Ⅱ型(黄绿色,颗粒状,较致
密,较湿润,生长快,易发生胚状体)和Ⅲ型(灰棕色,疏松,
表面湿润,生长缓慢,不发生胚状体)。Ⅰ型和Ⅱ型为胚性愈
伤组织,但Ⅰ型在继代过程中易发生器官分化而丧失胚性;
Ⅲ型为非胚性愈伤组织,难以分化再生植株。笔者所统计的
愈伤组织皆为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅲ型未计入。
2 结果与分析
2.1 MS和N6培养基及 2,4!D浓度对幼穗愈伤组织诱导
的影响 在暗培养条件下,接种于 MS和 N62种培养基上
的未成熟幼穗切段于第 4～5天观察到有愈伤组织的生长,
且多为黄绿色、颗粒状的Ⅱ型愈伤组织;同时有些幼穗切段
上出现花器官分化生长,也有部分幼穗切段上同时出现花
器官分化和愈伤组织;另有少数幼穗切段死亡,表现为未出
现生长现象且颜色变白(表1)。
表 1表明,2种培养基在不添加 2,4!D时愈伤组织诱
培养基
Culture
medium
2,4!D浓度
mg/L
2,4!Dconcentrations
山丹Shandan P8401
接入数
Numberof
inoculation
愈伤组织发生
率∥%
Calusincidence
花器官分化率∥%
Flowerorgan
diferentiationrate
接入数
Numberof
inoculation
愈伤组织发生
率∥%
Calusincidence
花器官分化率∥%
Flowerorgan
diferentiationrate
MS 0 75 22.55c 89.71a 85 45.14b 68.57a
2 77 58.44b 35.43b 82 73.57a 60.86a
4 78 78.13a 32.14b 85 79.71a 43.86ab
6 82 54.32b 35.00b 82 85.00a 26.00b
平均 78 53.36 48.07 84 70.86 49.82
N6 0 61 38.40c 32.80a 63 20.40b 89.00a
2 58 94.20a 25.40a 57 60.60a 57.40a
4 67 87.80bc 18.00a 62 60.40a 58.00a
6 67 63.80bc 17.20a 62 81.80a 55.60a
平均 63 71.05 23.35 61 55.80 65.00
注:不同小写字母表示在0.05水平有差异,下表同。
Note:Diferentlowercasesstandfordiferencesat0.05level.Thesameasfolows.
表1 添加不同浓度2,4!D的MS和N6培养基上幼穗愈伤组织发生和花器官分化情况
Table1 FlowerorgandiferentiationandcalusformationofspikeletonMSandN6mediumwithdiferent2,4!Dconcentrations
云 岚等 新麦草幼穗愈伤组织诱导影响因素研究36卷2期 515
异,试验中山丹新麦草幼穗愈伤组织培养添加ABA最佳浓
度为1.5mg/L,而当ABA浓度为0.3mg/L时品系P8401就
能获得理想的愈伤组织。
表 3表明,试验在 MS培养基添加 2mg/L2,4!D的基
础上比较了添加 500mg/LCH对幼穗愈伤组织的诱导效
果。添加了 CH的培养基上愈伤组织生长迅速,第 10天时
观察幼穗形成的愈伤组织体积显著大于同期生长的未添加
CH的对照,幼穗分化的花器官也表现出旺盛生长,分化出
的器官体积大于对照。而对愈伤组织的诱导作用则不能确
定,山丹新麦草幼穗愈伤组织发生率在添加CH后有所增加,
而品系P8401幼穗在添加CH的培养基上愈伤组织发生率
却急剧下降。试验结果初步表明,CH主要是作为一种营养
型添加物,其作用是为细胞生长提供营养物质,试验中,其
促进生长效果显著,但对细胞的分化方向并无决定作用。
2.3 幼穗外植体发育阶段对愈伤组织诱导的影响
2.3.1 山丹新麦草不同长度幼穗诱导愈伤组织结果。山丹
新麦草不同长度幼穗诱导产生愈伤组织的能力,在 N6和
MS2种培养基上表现不尽相同。在添加和未添加 2,4!D的
N6培养基上,随着幼穗的发育,愈伤组织发生率都呈下降
趋势(图2),未添加2,4!D时,1～2cm的发育初期幼穗愈伤
组织发生率最高;添加 2,4!D后不同长度幼穗愈伤组织发
生率都有明显增加,其中1～4cm幼穗愈伤组织诱导率均达
80%以上;而在MS培养基上则 1～6cm幼穗随发育进程愈
伤组织发生率有所增加,在未添加 2,4!D的 MS培养基上
诱导愈伤组织时,长度为5～6cm幼穗的愈伤组织发生率最
高;添加 2,4!D后,愈伤组织发生率也都有增加,但出愈率
仍是3～6cm幼穗显著高于1～3cm幼穗。
2.3.2 品系 P8401新麦草不同长度幼穗诱导愈伤组织结
果。品系P8401新麦草幼穗在N6、MS培养基和添加了 2,4!
D的N6、MS培养基上愈伤组织生长趋势比较一致(图3),
均表现为随着幼穗的发育成熟,诱导发生愈伤组织的能力
降低。在4种培养基上生长时,P8401新麦草1～2cm的新生
幼穗切段愈伤组织发生率最高,特别是在添加2,4!D的MS
培养基上愈伤组织发生率高达97.5%,幼穗生长发育至 5～
6cm时,愈伤组织发生率显著下降,在 N6培养基上甚至为
0。因此,P8401新麦草以幼穗作为诱导愈伤组织的外植体
材料时,应尽量选择发育程度低的新生幼穗。
2.3.3 山丹新麦草不同长度幼穗花器官分化情况。山丹新
麦草幼穗发育花器官的趋势在N6和MS2种培养基上也有
差异(图4)。无论是否添加2,4!D,在N6培养基上培养的山
丹新麦草幼穗随着成熟度增加,发生花器官的数量也增加,
特别是在未添加2,4!D的N6培养基上,花器官分化率随幼
穗长度增加呈直线上升趋势,由2%增加至 78%。在 MS培
养基上则没有出现以上趋势,2～3cm幼穗分化花器官最多,
5～6cm最少;添加 2,4!D后各发育阶段幼穗花器官分化都
ABA浓度
mg/L
ABA
concen-
trations
山丹Shandan P8401
愈伤组织
发生率
Calus
incidence
花器官分化率
Shandanflower
organ
diferentiationrate
愈伤组织
发生率
Calus
incidence
花器官分化率
Shandanflower
organ
diferentiationrate
0 61.75b 42.25a 55.25b 66.00a
0.3 73.75b 38.25a 86.50a 28.75b
0.5 77.75b 25.25ab 83.75a 57.25a
1.0 77.78b 35.00a 89.00a 42.50ab
1.5 94.50a 10.00b 79.25a 44.00ab
注:培养基为MS+2,4!D2mg/L。下表同。
Note:TheculturemediumisMS+2,4!D2mg/L.Thesameasfolows.
表2 添加不同浓度ABA的MS培养基上幼穗的愈伤组织发生
和花器官分化情况
Table2Flowerorgandiferentiationandcalusformationofspikelet
onMSmediumwithdiferentABAconcentrations
CH
mg/L
山丹Shandan P8401
愈伤组织发
生率
Calus
incidence
花器官分化率
Shandanflower
organ
diferentiationrate
愈伤组织发
生率
Calus
incidence
花器官分化率
Shandanflower
organ
diferentiationrate
0 78.00b 36.00a 69.70a 60.61b
500 88.89a 33.33a 28.57b 95.24a
表3 添加CH的MS培养基上幼穗的愈伤组织发生和花器官分化情况
Table3 Flowerorgandiferentiationandcalusformationofspikelet
onMSmediumwithCH %
%
安徽农业科学 2008年516
明显受到抑制,不同长度幼穗分化率差距不明显。总体来看,
随成熟度增加呈微弱上升趋势。
2.3.4 品系 P8401新麦草不同长度幼穗花器官分化情况。
品系P8401新麦草各发育阶段幼穗的花器官分化趋势与愈
伤组织形成相反,即随着幼穗成熟和长度的增加,培养幼穗
切段的愈伤组织诱导率下降,而花器官分化率逐渐增加,且
在4种培养基上均表现出以上规律(图5)。
3 结论与讨论
(1)2个新麦草品种的幼穗在 MS培养基和 N6培养基
上均能生长并获得愈伤组织,MS和N6添加2,4!D后,随着
2,4!D浓度增加均有愈伤组织发生数量增多的趋势,2品种
(系)对 MS和 N6培养基的反应不同。山丹新麦草幼穗在
N6培养基上生长效果更好,在添加 2,4!D的 N6培养基上
平均愈伤组织发生率最高,花器官分化率最小;而品系
P8401幼穗则更适于在 MS培养基上生长,比在 N6培养基
上愈伤组织诱导率更高,平均花器官分化率也更低。
(2)在培养基中添加 2,4!D后,器官生长受到明显抑
制,接种后第4天开始观察到愈伤组织生长,且愈伤组织诱
导率显著提高。当 MS培养基添加4mg/L2,4!D、N6培养基
添加2mg/L2,4!D时,山丹新麦草幼穗愈伤组织发生率最
高;而2～6mg/L2,4!D添加于 MS培养基和 N6培养基时,
P8401新麦草幼穗愈伤组织发生率差异不显著。这与王淑
强(1997)MS添加3mg/L2,4!D时新麦草愈伤组织诱导率
最高的试验结果不同[11],可能与试验材料不同有关。
(3)ABA是一种生长抑制性植物激素,其主要是在植物
生长发育和抵抗外界环境胁迫时发挥作用,试验证明在植
物种子萌发、胚胎发育、果实成熟过程中,ABA含量会发生
变化[13]。在植物组织培养中发现对离体组织花芽分化也有
影响[14]。谢继红发现在冰草成熟胚愈伤组织诱导中,ABA对
抑制幼胚早熟萌发有一定作用[15]。梅传生等(1994)在水稻
种子愈伤组织诱导培养时发现,ABA对愈伤组织诱导率无
影响,但添加 ABA诱导的愈伤组织再生率下降[3]。试验中
ABA在新麦草幼穗愈伤组织诱导阶段,具有显著的抑制器
官分化和促进愈伤组织生长的作用。适宜的ABA添加浓度
则因材料而异:山丹新麦草幼穗愈伤组织培养添加ABA最
佳浓度为 1.5mg/L,而当 ABA在 0.3mg/L时 P8401就能获
得理想的愈伤组织诱导率。但ABA对愈伤组织再生的影响
有待进一步研究。
(4)有机氮源是多数植物组织培养中的必要物质,MS
培养基中只有甘氨酸作为有机氮源,有报道 MS培养基中
添加CH,可有效提高愈伤组织诱导率及提高愈伤组织质量[16],
水解酪蛋白是氨基酸、多肽、蛋白质等的混合物,可作为愈
伤组织生长的有机氮素来源[17]。该试验结果初步表明,CH
主要是作为一种营养型添加物,其作用是为细胞生长提供
营养物质,促进生长效果显著,但对细胞的分化方向并无决
定作用。付凤铃在玉米幼穗愈伤组织培养中添加了 CH,认
为适量的CH具有提高胚性愈伤组织诱导率的作用[4]。试验
中 CH并未表现出对新麦草愈伤组织确定的诱导作用,仅
具有促进愈伤组织生长的效果,其在幼穗培养中的作用还需
进一步探讨。
(5)试验证明,植物外植体的种类及发育状态对愈伤组
织诱导也有重要影响[18]。该试验比较了 2品种从 1～2cm到
5～6cm幼穗的愈伤组织诱导结果,品系 P8401新麦草幼穗
随着成熟和长度增加,其幼穗切段的愈伤组织诱导率下降,
花器官分化率逐渐增加,且在不同培养基上均表现出以上
规律。幼穗愈伤组织诱导率为1～2cm>2～3cm>3～4cm>4～5
cm>5～6cm,因此,以1～2cm新生幼穗材料作为愈伤组织诱
导外植体最为理想,这与王淑强(1997)试验越幼嫩的幼穗
越容易形成愈伤组织的结果一致[11]。山丹新麦草幼穗愈伤
组织诱导和发育花器官的趋势在N6和MS2种培养基上有
差异,在 N6上与 P8401新麦草具有相同趋势,即选择 1～2
cm幼穗诱导愈伤组织最有效;在 MS上则愈伤组织诱导率
与1～6cm幼穗的发育进程无明显相关性,甚至 5～6cm的
较成熟幼穗可获得更为理想的愈伤组织诱导率。这与前面
的研究结果有一定差异,可能由于新麦草不同基因型对培
养基的选择性较强导致,表明合适的幼穗外植体取材时间
需因品种材料和培养基的不同而异。
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[14]WWANGGY,LIUPXUZH.EfectofABAontheinvitro
(下转第542页)
云 岚等 新麦草幼穗愈伤组织诱导影响因素研究36卷2期 517
碳酸氢铵 466元/t,过磷酸钙 436元/t,氯化钾 1783元/t。纯
N、P、K折合成化肥的比例分别是 79/14、506/62、75.5/39.0。
由以上数据可以算出林地土壤中所含养分的价值为90.856
元/t,流失水土所含养分的价值为 90.493亿元。河南省森林
水土保持效益总价值为99.098亿元。
2.3 净化环境效益 河南省地处由温带落叶阔叶林气候
向亚热带常绿阔叶林气候过渡地区,省内绝大多数为阔叶
林。阔叶林的滞尘能力为 10.11t/hm2,消减粉尘工程成本为
170元/t[7],森林滞尘价值为1718.7元/hm2。森林吸收二氧化
硫为0.15213t/hm2,而二氧化硫消减成本为600元/hm2,所
以森林的吸收二氧化硫价值为 91元/hm2[7]。森林的杀菌价
值为 5300元/hm2[8],因此森林净化环境的价值为 7109.7
元/hm2,河南省森林净化环境的总价值为192.175亿元。
2.4 吸收二氧化碳与释放氧气效益 河南省林木蓄积量
为1.31亿m3。森林蓄积量吸收二氧化碳的量为0.11t/(m3·a),
二氧化碳转化为纯碳率为12/44,纯碳的价格为1583元/hm2;
森林蓄积量放出的氧气量为 0.082t/(m3·a),生产氧气的工
业成本为100元/t[6]。由以上数据可以得出,河南省森林吸收
二氧化碳的价值为62.212亿元,释放氧气价值为 10.742亿
元,总价值为72.954亿元。
2.5 改善小气候和减轻水旱灾害效益 改善小气候和减
轻水旱灾害效益主要体现在防护林促进农作物增产的价值
上。由于防护林对林内水分提高以及减弱风沙和旱涝灾害
等作用,平均1.0hm2防护林能保护农田10.8hm2,增加粮食
产量为9360kg[9]。由于粮食作物价格各不相同,根据河南省
实际情况,平均价格按照 1500元/t计算。河南省农田林网
面积为 82.260万 hm2,有效保护农田 888.408万 hm2,增加
粮食产量为769.9536万t。河南省森林改善小气候和减轻
水旱灾害总价值为115.493亿元。
2.6 其他生态效益 国内外文献对森林生态效益的评估
价值中,以上5种生态效益占了绝大多数,其他方面如抑制
风沙效益、游憩资源效益、野生生物保护效益等占比例相对
较小,这里不再赘述。根据李长胜等对中国森林生态效益计
量研究的结论,除以上5种主要森林生态效益外,其他效益
所占比例为 3.65%[2]。按照比例换算得出,河南省森林其他
生态效益价值为27.677亿元。
通过以上计算得出每年河南省森林生态效益总价值为
708.298亿元(表1)。河南省2006年林业总产值为345亿
元,占全省 GDP的 2.78%。而笔者以近期各项工程成本和
物价水平计算出的河南省林业生态效益价值是 2006年林
业总产值的2倍多,这与国内外对林业生态效益价值评估
所得的结论是一致的。国内相关报道中,广东省和辽宁省都
曾对全省林业生态效益作了评估,结论是林业生态效益明
显大于经济效益[9-10];李长胜等在对全国的森林生态效益进
行计量研究时也得出同样的结论,即林业的生态价值远远
大于经济价值[2]。
3 讨论
在生态效益价值计算中,国内外研究者提出了许多方
法,这里为了更符合河南省实际情况,对部分效益重新组合
后有针对性地选取了估算方法。比如,在净化环境效益中,
忽略了城市林业生态效益很重视的降低噪音价值的计算,
这是因为河南省森林主要分布在广大山区农村,林区噪音
污染很小,森林对噪音的降低效益也非常有限。由于河南省
省内相关研究较少,数据缺乏,在进行价值计算时,对部分
生态效益只能根据经验数据估算,误差在所难免。但是,从
整体来说,大部分效益的计算方法和所用数据力求科学准
确,比较真实地反映了河南省林业生态效益的价值。
河南省地处淮河上游,也是海河和长江部分支流的上
游,水源涵养意义重大。河南省内水源涵养林的状况直接影
响了下游的水质和旱涝灾害的发生程度。另外,由于大气环
流,森林吸收二氧化碳、释放氧气等对空气的净化效益不一
定只惠及本地区。因此,只考虑局部区域而评估出的森林生
态效益价值肯定偏低。林业不能当作一个简单的产业那样,
只考虑投入和产出,林业在维护自然生态平衡方面的贡献
决定了它公益性的特点。笔者仅对林业的一般生态效益作
了保守的估算,其价值已经远远超出经济产值了。所以,国
家对林业的投资应该更多地考虑其生态效益价值。
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表1 河南省森林生态效益价值估算
Table1 EstimationonecologicalbenefitofforestryinHenanProvince
生态效益
Ecologicalbenefit
价值∥亿元
Value
所占比例∥%
Proportion
涵养水源Self!resiraintfountain 202.725 28.62
水土保持Waterandsoilconservation 99.098 13.99
净化环境Purifyingenvironment 192.175 27.13
吸收二氧化碳与释放氧气 Absorptionof
CO2andreleaseofO2
72.954 10.30
改善小气候和减轻水旱灾害 Melioration
ofmicroclimateandlighteningofdisaster
115.493 16.31
其他Others 25.853 3.65
总计Total 708.298 100.00
(上接第517页)
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安徽农业科学 2008年542