由于种植面积大，商品率较高， 三大主粮（玉米、水稻、小麦）种子占据我国商品种子市场的半壁江山。2020年我国种子行业整体市场规模1300亿元，其中，玉米就占据353.67亿元。

2020年种子行业细分领域市场规模

资料来源：智研咨询

在中国，有一条“种子繁育黄金走廊”—— 河西走廊。

在河西走廊游览时，道路两边时不时就会出现一眼望不到边的“玉米滩”。“全中国农民用的玉米种子，一多半出自我们河西。”这句话里透着当地人满满的自豪。

的确，河西走廊生产的玉米种子，可以满足全国 玉米用种需要的一半以上；这里是全国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地，占全国种子出口量的75%。

图自《中国国家地理》2016年01期

河西走廊最先发展起来的是 玉米制种。与东北地区相比，河西走廊则拥有非常明显的光照优势；内有疏勒河、黑河、石羊河等水系，便于灌溉，且水量较为稳定；独特的光热条件对种子的干燥脱水更为有利。

河西走廊凭借优越的地理位置和自然条件、高产优质的玉米种子，发展成为最具有竞争力的玉米制种基地。河西走廊中部的 张掖市，现在是我国最大的地（市）级玉米制种基地。此外，武威、酒泉等地，玉米制种业同样非常兴盛。

张掖的“玉米滩”

近年来，新疆等地的玉米制种产业也在迅速发展，新疆已发展为全国第二大玉米制种区。

除了河西走廊的玉米，中国的其他地区还有很多农作物的繁育基地。 海南的崖州湾种子实验室就是其中之一，每年冬春季节，数以千计的科学家、技术员从全国各地聚集到这里育种、制种。

崖州湾种子实验室是海南省为支撑国家“南繁硅谷”战略和种业发展而设立的新型研发机构。为现代种业和农业可持续发展提供有力支撑，为人类命运共同体的粮食安全问题提供中国方案。

海南三亚，崖州湾科技城的崖州湾种子实验室，科研人员在崖州湾种子实验室开展工作。

这些年我国粮食单产有较大幅度提升，50%以上归功于 品种改良。盘点我国种子家底可以发现，我国农作物自主选育的品种种植面积占到95%以上，做到了“中国粮主要用中国种”。

做改良种植技术研发，从而形成我国可控制的优良种子体系，掌握定价权和市场话语权，才能让农业生产获得长远的安全保证。

杂交水稻技术的根源是一株雄性不育野生稻“野败”，可见野生种对于科技来说是至关重要的。培育更多良种的前提是对野生种的保留。这些野生种、农家种便组成了一个原始物种的“档案馆”。

生物物种的“档案馆”

在农村出身、定居在城市的人，每次春节回老家尝到新鲜的瓜果蔬菜，总会感叹：“这水果虽然长得不怎么样，但是真好吃啊。”在反季节蔬菜充斥餐桌的当下，西红柿、黄瓜、桃子、樱桃等“似乎都不是过去的味儿”。

同一种蔬菜，从过去到现在，味道已经逐渐变化，这都是因为种子的更新换代。自然界大多数的植物都以种子的形式存在，只有保存好种子，才能保证植物物种不断繁衍下去。

在我国，有着自己的植物“诺亚方舟”—— 中国西南野生生物种质资源库。

在资源库的展厅里，有一面墙上密密麻麻地安装着许多亚克力杆，每一个杆中都嵌入若干颗种子，构成了一个种子的小世界。种质库工作人员的主要工作就是采集、保存、鉴定珍贵的野生植物种子。

我国是世界上生物种质资源最丰富的国家之一，但由于人口压力大、生态系统恶化等原因， 生物多样性受到威胁。例如，普通野生稻在云南的分布点已由上世纪80年代初的26个变成现在的2个，药用野生稻的许多分布点已经消失。

如果中国没有自己的种质库，一旦某些物种在中国消失，将来可能不得不花费巨资向外国买回自己的资源。有了种质库，中国很多濒危植物就可以得到长期保存，一旦某个物种在自然环境下灭绝了，还能够通过存放在种质库中的种子或DNA使其重生，从而可以避免彻底灭绝的命运。

图源：《中国国家地理》2018年06期

从人们餐桌上的食物来说，不同种子代表的就是不同的口味。 老种子也称地方品种、土种、农家种，是在当地自然或栽培条件下，经过长期自然或人为选择形成的品种。这些品种对当地自然或栽培环境有较好的适应性，吃起来口感好，但产量低，大多数农户还是选择 从农资公司购买产量高的种子。

尽管工业化时代种子产业化政策的实行，在平原地区已经是不可逆的趋势，但在地形复杂的山区，尚未被统一供种、育种的商业化种子完全覆盖。尤其是在我国的 西南地区，云贵高原向青藏高原过渡地带，保护土种的条件比在平原地区好得多， 原生物种的种质资源没有被统一供种的外来种子公司所破坏。

由口味到食品安全，再到对区域种质资源的留存，越来越多的人加入了寻找和留存老种子的队伍。农业应该是多样化的，农户保留的品种是活的种子“档案馆”。老种子的保存、种植和推广，是小农经济和传统农耕文化的延续。

在世界上，大多数种子都有自己特定的生存和生长环境，但是还有一部分种子像“漂流瓶”一样可以随海洋飘向远方，它们虽然不能让人丰衣足食，但是却能让人看到远方的世界。

远方植物的“漂流瓶”

有时我们在海岛或者海岸边，会见到落在沙滩、礁石上的植物种子或者果实，你可能会很好奇它们是从哪里来的，因为你所在的海滩边也许无法找到哪棵树上结着果实。

其实这些种实往往来自遥远的海岸，经过数月甚至数十年才抵达面前的这片沙滩。对于研究者，收集、鉴定、拍摄、研究这些海漂种实，就像打开一个个远方植物的漂流瓶，解读这些植物的 分布规律和海流的信息。

海漂椰子种子

图源：《中国国家地理》2019年12期，摄影/王辰

有些植物的果实或种子会 借助洋流传播，其中最典型的代表，当然就是椰子。世界上大多数的热带、亚热带海滨，都能见得到椰子分布，椰子的种子甚至可以跨越大西洋，从亚热带家乡漂到遥远的北欧。

植物的果实或种子具有漂浮能力，可漂流于海上并抵抗盐分的侵蚀一段时间，待搁浅于陆地时，若环境合适且还具有发芽力的情况下，能够成长发育以繁殖其族群。 这就是“海漂果实和种子”简称为“海漂种实”。

相比于受黑潮支线影响的海南岛，黑潮主线为沿岸地区带来的“海漂种实”更加丰富复杂。记录这些海漂种实就像是记录候鸟——通过在地图上它们每一次现身的地点，就能够大致绘制出候鸟迁徙的线路。这些路线与洋流息息相关。

图源：《中国国家地理》2019年12期

个别幸运的种子能够在远离家园的海边生长成新的植株，而它们的同伴大多永远等不到萌发的机会。随着海漂种实的深入调查与研究，未来有可能为物种扩散、洋流走向甚至基因变迁等研究领域提供新的证据与解读。

“

一粒种子可以改变一个世界。

一项技术能够创造一个奇迹。

种子库

电脑的核心是芯片，那么种子就是农业的“芯片”，是农业增产、粮食安全重要的保障。如今，许多作物种类因自然和人为的因素正在加速消失。根据联合国粮农组织估计，相较于两千年前，如今世界上的农作物种类减少了至少3/4。

▪20世纪初，美国家庭常见的蔬果品种在80年内消失了93%。

▪在过去20年间，印尼已经丧失了1000多个水稻品种，现在75%的水稻来自单一母体。（2014年的数据）

▪我国也是世界上作物多样性受到威胁最严重的国家之一，农作物栽培品种正以每年15%的速度递减。

作物种类的单一性是粮食保障的潜在威胁。作物多样性降低后，其自身更容易受到疾病、害虫、干旱或其他灾害的侵袭，因此，人类在面临特殊情况时的选择就越少。

换句话说，物种的多样性越低，人类抵御风险的能力也就越低。

如今，世界人口已经超过78亿，而为我们提供口粮的食物大约只有30种。其中5种作物（水稻、小麦、玉米、小米和高粱）便提供了世界人口的60％热量。如果这些作物遭遇真菌侵害、极端天气或人为的打击，我们的世界将面临怎么样天翻地覆的变化呢？近年来，随着《生物多样性公约》《粮食和农业植物遗传资源国际条约》等相继实施和生物技术及其产业迅猛发展，世界各国更加认识到种质资源的战略地位，纷纷加强收集和保护工作。

世界上第一个种子银行

01

20世纪20年代，俄罗斯科学家尼科莱·瓦维洛夫就率先提出了建立种子银行的设想，并在圣彼得堡建立了世界上第一个种子银行——瓦维洛夫植物工业研究所，被认为是世界上最古老的种子库之一。谭老师地理工作室综合整理

该研究所在 1940 年代初的列宁格勒围困期间几乎消失了，但被一群科学家拯救了，他们当时守卫着他们收集了超过 15 年的物种。围攻结束时，其中九人死于饥饿，也并未选择吃掉并摧毁了他们保护的庄稼。

今天，瓦维洛夫研究所收藏了超过325,000 个种子样本，其中包括可能会永久丢失的农作物种子，例如 1970 年代内战期间几乎被摧毁的埃塞俄比亚小麦。

全球最著名的种子库

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2008年，挪威政府在斯瓦尔巴群岛群岛北极圈建立了一个全球种子库，将世界各地300多万种植物的种子放入永久冻土层的隧道，供幸存者在灾难之后重建地球家园。

这是挪威历史上第一次大规模建设全球种子库。这些珍贵的种子位于海平面130米的砂岩山内120米的地方，用来抵御任何全球性自然灾害或人为灾难。如果不加以处理，它们被称为“世界末日种子库”，可以说是“新时代的诺亚方舟”全球植物。

挪威在北极设立的种子库，保留了很多的农作物，比如小麦、豌豆、花生等。种子库内的温度大概是零下18度，因此这些农作物可以很好的在种子库内生存，甚至保存1000年都不成问题。但是在前段时间，南北两极出现了气温升高的情况，北极的冰川面积大大减少，甚至有融水进入了这个种子库。庆幸的是由于种子库的建造非常先进，因此这些融水并没有对种子库产生太大的影响。

现在管理机构也在研究下一步的防御措施，比如在隧道里安装防水和排水设备，加固最外层的大门之类的，再加上最里边的库房本身就有的密封门，相信一段时间内这个库还是安全的。

全球最大的种子库

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位于柯林斯堡的国家遗传资源保存实验室由美国农业部运营，作为美国境内遗传植物材料的备份。它能够存储 150 万份样本，其中 50% 可以保存在低温罐中，目前拥有来自近 12,000 个植物物种的超过500,000个遗传材料样本。

位于柯林斯堡的银行的种子经常分发给科学家进行研究和教育，也被用于预防和治疗抗病性。

在 1980 年代，来自该银行的种子帮助克服了德克萨斯州的一种俄罗斯小麦蚜虫害虫，当时发现几个样本对蚜虫具有抗性，并被培育成受影响的小麦植物以控制虫害。

千年种子库

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英国基尤千年种子库建于2000年，是世界上规模较大的种子库之一。它重点关注濒危野生植物，并对这类植物的种子开展科学研究。基尤千年种子库由英国皇家植物园负责建设，位于该国南部的韦克赫斯特植物园。

基尤千年种子库计划从世界各地收集24.2万种野生植物的种子，来自中国的野生芭蕉种子于2009年成为该机构储藏的第2.42万种野生植物种子，“帮助”这个种子库完成了十分之一的收集储藏目标。

送入基尤千年种子库的植物种子需先接受干燥处理，使种子的湿度降到5%以下。然后工作人员对种子进行清洁处理，并选取每种植物的50粒种子为样品，用射线检查其质量，然后放在琼脂中培养，检查其发芽能力。检查完毕后，种子将被放入玻璃瓶里，在零下20摄氏度的温度下保存在地下室中。经如此处理的部分种子，其保存期可长达200年。

保存土著文化的种子库

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位于秘鲁皮萨克的马铃薯公园，是一个坐落在印加圣谷的乡村，是一个独特的种子库，位于海拔4000米的高山。

该公园由当地土著社区管理，保存了包括玉米和藜麦在内的各种安第斯作物，但它特别关注马铃薯，拥有世界上已知的 4,000种马铃薯中的约 2,300 种，以及 200 多种野生马铃薯中的 23 种。目前人类已知的土豆。考古学家认为，这种马铃薯大约在8000 年前首次被驯化，位于与玻利维亚和秘鲁接壤的的喀喀湖畔附近。

除了作为保护珍贵作物遗传物质的重要项目外，马铃薯公园还是保护六个社区和以该公园为家的6,000 多人的土著遗产的重要领域。

“未来种子库”

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2022年3月15日，哥伦比亚总统为这个名叫“未来种子基因库”（Future Seeds，下文简称未来种子库）揭牌。

“未来种子库”（Future Seeds）这一最新设施由CGIAR的国际生物多样性中心(Bioversity)、国际热带农业中心(CIAT) 管理，包括来自100多个国家的37000多个豆类样本、6000个木薯样本，以及22600个热带牧草样本。这些储存着种子、幼苗和含有遗传信息的组织的基因库，对实现全世界的粮食和营养安全至关重要。

据悉，它也将成为研究人员的创新中心。在这个网络中，“未来种子”是独一无二的，因为它不仅仅是一个作物品种的“图书馆”，也是一个创新中心，它将利用基因组学、大数据、机器人、无人机和人工智能来加速开发适应气候的作物。而且，它的整个全球目录是开放的，无专利的，由政府、多边组织和基金会共同资助；植物遗传材料对培育植物新品种的研究人员是免费的。作为一个种子库，CIAT也向世界各地的弱势农民提供种子。

这个“未来种子库”不仅将为人类托管世界上最大的豆类、木薯和热带牧草收藏，拥有共计超过6.7万个不同的样本，而且还将扩大其收藏范围，以涵盖其他重要作物及其野生亲缘，从而支持全球粮食和营养安全。

保存能力居世界第一

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国家农作物种质资源库建在中国农科院作物科学研究所， 2021年9月，新的国家作物种质库建成并投入试运行。

新库容量为150万份，保存能力从目前来讲位居世界第一，可以满足今后50年全国农作物种质资源安全保存、鉴定挖掘和新品种培育等重大需求。保存方式从先前的低温保存，拓展到超低温保存、试管苗保存和DNA保存，实现了作物种质资源保存方式的全覆盖。同时，新库还配备了立体库自动存取系统，实现信息化和智能化管理，成为目前世界上单体最大、最先进的国家级种质库。

目前，国家农作物种质资源保存体系涵盖了1个长期库、1个复份库、10个中期库和43个种质圃。长期库就是已经建成的国家农作物种质资源新库，主要负责长期战略保存的任务，是整个保存体系的核心。复份库建在青海，承担着备份保存任务。中期库分布在北京、黑龙江、河南等8个省市，负责对外分发共享，以及向长期库、复份库输送资源。还有种质圃，布局在全国38个科研院所和高校，主要是解决果树等无性繁殖作物种质资源保存问题。

中国西南野生生物种质资源库

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零下196摄氏度液氮超低温保存，极低含水量下种子干燥贮藏，植株根、茎、芽组织细胞系离体诱导培养……2017年成立的国家重要野生植物种质资源库，如今已成为我国国家生物种质与实验材料资源重要的收集、保藏、共享、利用中心。科技助力，我国野生植物种质资源保护、利用更加安全高效。

每一种物种种子入库，一般要采集至少2500粒健康饱满的种子。2500粒是‘算’出来的，也是根据采集实践‘查’出来的。恢复植物种群至少需要50个成年个体，按照种子最低10%左右的成苗率，再加上每隔5到10年开展萌发实验的耗损，按照200年的保存期限，算出来应该保存2400粒左右健康饱满的种子。

从最开始守护高山植物，到如今建立种质资源库、活体库、超低温冷藏设施。如今，国家野生种质资源库储存入库的资源规模达1.3万种12万余份。

地理环境与植被

【知识构建】

【知识精析】

一、植被与地理环境各自然要素之间的相互关系

相互作用地理要素

自然地理要素对植被的影响

植被对自然地理要素的作用

地形

根据地形分析植被种类多少：山区植物种类比平原地区丰富根据海拔分析植被的垂直分布：海拔越高，山地垂直地带性越显著，垂直带谱种类越多根据植被状况分析坡向(阳坡和阴坡，迎风坡和背风坡)：一般情况下，(阳坡)热量条件好，(迎风坡)水分条件好，植被相对茂盛；(阴坡)热量条件差，(背风坡)水分条件差，植被相对稀疏

根据植被覆盖分析地质作用：植被覆盖率高的地区，流水和风力作用较小，不利于外力地貌的形成

气候

根据气候类型判断植被类型：不同气候条件下分布有不同的植被类型，根据气候可判定该地区的植被类型

植被具有调节气候的作用：降低气温日较差和气温年较差；增加降水量

水文

根据植被状况分析水源条件：植被生长好的地区，水源条件好。水文特征直接影响水生生物。洋流影响气候，进而影响植被特征

判定河流含沙量：植被覆盖率高的地区，河流含沙量小判断河流径流量变化：植被覆盖率高的地区，河流径流量相对稳定，季节变化小

土壤

根据植被生长状况可判断土壤水分含量、土壤肥力、土壤性质等。如茶树生长地区的土壤为酸性

植被生长可改变土壤性质，如水稻土的形成

二、植物的分布与环境

植物在生活的过程中始终和周围环境进行着物质和能量的交换，因此环境影响着植物的分布。影响植物分布最重要的条件是气候，因为气候条件决定了植物所得的热量、光照和水分的数量。

热量是决定植物分布的重要因素。从赤道到两极，热量分布是不均匀的，这就为在地面上形成各种不同的植物带奠定了基础；同样道理，在高山地区，从山麓到山顶，热量分布也不均匀，所以也为高山地区形成垂直分布的植物带奠定了基础。

光照是绿色植物生活的必要条件。只有在太阳光的照射下，绿色植物才能够进行光合作用，把无机物制造成有机物。有些植物需要充足的阳光才能生长得好，这叫做喜光植物，例如马尾松。有些植物只需要少量的阳光就能生长得好，这叫做喜阴植物，例如冷杉。热带雨林中的藤本植物尽量地向上生长，以争取太阳光，这是植物争取生活条件的一种表现。

在植物的生活中，水的作用是很大的。根从土壤中吸取了水分，水分又从叶子上蒸腾掉。提供营养的无机盐类，只有成为水溶液才能从土壤中输入植物体内。虽然在潮湿地区和干旱地区都有植物生长，但是植物的个体形态，随着水分供应情况而大有差别，例如，在沼泽地上生长的植物，通常具有柔嫩、硕大而鲜绿的叶子，但是根部系统并不发达。在沙漠地区生长的植物，叶子很小，有的叶面上还覆盖着薄薄的蜡层，或者是叶子变成了细刺；有的植物具有非常发达的根系，以便从土壤的深处或广大面积的土壤中吸收水分。

由于植物生长对周围环境的依赖性很大，因此它对其生长的环境往往有明显的指示作用。比如，铁芒萁（qí）的生长反映了红壤等酸性土壤环境，而碱蓬的生长则反映了盐碱性的土壤环境；骆驼刺的生长反映了干旱环境，芦苇的生长则反映了水湿环境。可见，在相当大的程度上，植物是自然环境的一面镜子。许多自然带的名称用植物分布类型的名称来表示，如热带雨林带、热带草原带等，原因即在此。

三、植被破坏的影响

1.从整体性角度看植被破坏给干旱、半干旱地区带来的影响

植被减少→调节气候的功能减弱→气候变得更加干旱(大陆性增强,气温日较差、年较差增大,降水变少,极端天气多现)→风化、风力作用增强→沙尘暴多发,加剧土地沙漠化→地表多沙质堆积物,土壤变得贫瘠甚至欠发育→生态环境恶化,威胁人类生存与发展。

2.“植被破坏”对自然环境影响关联示意图

②若该地区的森林遭受严重破坏，会对地理环境产生影响，具体表现为：

a．河流：径流量的季节变化增大，易发生水旱灾害；含沙量增大。

b．动物：栖息地遭破坏，生物多样性减少。

c．气候：降水减少，气候变干；昼夜温差和年温差增大；灾害性天气增多。

d．土壤：土壤侵蚀加剧，土壤肥力下降。

e．整个地理环境：生态环境恶化，生态平衡遭受破坏。

四、植被（自然带）差异的原因

自然带的表现主要是植被、土壤类型，其差异主要靠结合气候类型来识记，但形成原因分析则与区域白然环境都相关，形成原因的分析通常为：①纬度位置+海陆位置差异、地形起伏→水热差异→植被、土壤差异；②积温→温度带，降水量与蒸发量的关系→干湿状况。

五、植被丰富原因

不同植被需要不同的水热条件，植被丰富，说明水热资源丰富且差异大，导致水热差异的原因可能是：跨纬度广→热量差异大；跨海陆广→水分差异大；地形起伏大→垂直方向上水热差异大；生物生存空间广、森林、湿地面积广；受人类活动影响小等；综合自中国国家地理、如此这般学地理等

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