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1、世界林业研究1997No.4WORLDFORESTRYRESEARCH林业中的全息现象及全息生物学在林业中应用展望蔡邦平(福建林学院,南平353001)摘要在林业中普遍存在着全息现象,树木的形态、生理活性、生化物质分布等都具有全息关系。全息生物学在林业上有着非常广泛的应用,并有着其特殊的应用价值。在林木遗传育种方面,全息定域选种是对树木个体内部位的遗传变异改良利用;对优树选择、早期选择以及组织培养中外植体的选择,都具有指导意义。对于林木的病理诊断防治、树龄确定、生物量测定和集约经营的经济林或种子园的树体管理等方面,全息生物学也有着重要应用。
2、关键词林业全息生物学全息定域选种应用展望全息生物学是研究全息胚生命现象的科学,是一门新的前沿学科。全息生物学提出了一个全新的生物整体观,将对生命科学领域的各个学科产生深远的影响。在医学、农学、古[1]生物学、中草药学、兽医学等许多方面已取得重要的应用。林业作为生物学的一门分支应用学科,与生物学本身的发展息息相关。张颖清教授创立的全息生物学,是生物学发展的一个重要里程碑。全息生物学在林业上的应用,有一些专家、学者也做些有益的探[2～6]索。但由于树木生长周期长、树体高大等特点,导致全息生物学在林业上的应用还较少。本文根据全息生物学的基本原理,
3、探索在林业中的全息现象,并结合林业的实际特点,提出全息生物学在林业上的应用展望,希望能起到抛砖引玉的作用,期待更多的林业科技工作者运用全息生物学的观点与方法,发展我国的林业事业。1林业中的全息现象全息生物学是研究生物体整体与部分、部分与部分之间的生物学特性上的全息相关规律。1.1树木形态的全息现象杉木的针叶条状披针形,与全株的形态全息相关;枝条是植株的高级全息胚:杉木针X收稿日期:1996-02-01。X林业中的全息现象及全息生物学在林业中应用展望27叶在主干上互生,螺旋状排列,在当年生的侧梢上是二列状排列,侧枝上的针叶排列完全是植株叶序的
4、缩影;侧枝上存在着次级分枝与全株具多级分枝相同;杉木小枝无性繁殖极易成活,长成完整的植株——杉木的小枝可以看作是生活在杉木主体上的新植株。杉木是雌雄异花同株植物,杉木雌球花大部分集中在树冠中部以上,而雄球花大部分集中在中部以下,陈岳武研究指出,杉木嫁接植株的50%雌花分布在树冠上部,60%的雄[7]花分布在下部;陈晓阳观测到,树高在14～16m时,8m以上的雌球花量占69.1%,8m以下的雄花量却占88.8%。而球花在一个枝条上也具有相同的分布规律:雄花的分布比[8]雌花靠内,雄花主要分布在距主干1m以外,而雌花在2m以外。球花在枝和全株上
5、的全息分布,还具有动态特征,随着密度和年龄的变化,其分布仍呈全息规律。杉木种子、苞鳞、球果形态相近,都为倒卵形,也是全息相关的。陈晓阳对杉木球果的解剖分析表明:不可育种鳞主要分布在球果顶部和基部,中部的可育种鳞出籽率最多、种[8]子生产潜力最大。厚朴的叶呈倒卵形,它的叶、花、果都集生于枝顶,种子呈三角倒卵形,叶型与叶、花、果在枝和全株上的分布表现全息关系;山桃、桃、李、杏等植株在空间上分布不均匀,其果[1]实表现有一沟;而苹果的植株在空间各方向上均匀分布,其果实表现为圆形,表面无沟。形态全息现象在林木上普遍存在着,不仅在空间上而且在时间上也
6、表现为全息关系。如马尾松新生小枝与全株幼苗时期的形态是相同的,即全枝遍布针状叶,而当新枝继续发育成为老枝,则在枝上有几个主要的分枝点,在这些分枝点处长出次级分枝,而在分枝点之间的那些部位针叶脱落。这过程就是小枝重演全株生长的时间全息过程。1.2树木生理的全息相关茶树在形态上是中部叶面积最大,干重最重,叶绿素a、b比例较上下层高,其生理活[9]性表现为中部最强,上下部较低。在茶树全株,中部枝条叶片的光合作用强度最强。从一根枝条来看,也是中部叶片的[3]光合作用最强。由此可见,光合作用强度在茶树不同部位的叶的变化规律与光合作用强度在一个枝条的叶
7、的变化规律是相同的,即光合作用强度在枝条这全息胚上是与整体全息相关的。茶树的呼吸强度,以枝条为单位的上下部分别与植株的上下部是全息相关的,即整个植株上部的呼吸强度高,下部老叶的呼吸强度低,比值为2.87,相对应的整枝上也是上部第一叶呼吸强度高,第五叶低,比值为2.76(见表1)。比值十分相近。表1茶树不同叶片的呼吸强度秋梢第一叶167.44秋梢第五叶60.57(单位:CO22mg/m.h)上层嫩叶164.86下层老叶57.45(单位:CO2mg/100g鲜重.h)[3]*据张泽岑1.3树木生化的全息相关茶树全株的上部嫩茎比下部老茎咖啡碱含量
8、高,在枝条这一全息胚上,也是上部叶比下部叶咖啡碱含量高(见表2)。28WORLDFORESTRYRESEARCH表2茶树一整枝上咖啡碱的分布形式与全株不同部位咖啡碱的分布形式相似
