稀有稻种长毛谷的民族植物学及营养成分研究

长毛谷(Changmaogu/Oryza sativa)是云南省兰坪白族普米族自治县白族支系拉玛人传统栽植的一个特有的有色稻种,是我国农家品种的典型代表,处于稀有濒危状态,但对该品种的研究较少。为促进长毛谷保护及可持续利用,该研究利用民族植物学及营养学的方法,对兰坪当地有关长毛谷品质特征、传统知识与文化、开发利用现状及存在的问题进行了调查和分析,并测定稀有农家品种长毛谷的营养成分,与普通常见稻种的营养成分进行对比,探究长毛谷的营养价值。结果表明:(1)长毛谷产地的白族支系拉玛人积累了丰富的关于长毛谷的传统知识和文化,包括传统耕作知识、相关历史典故、传统食用知识和种子的交换及保存文化。(2)长毛谷具有高含量的可利用碳水化合物、水分、灰分、总膳食纤维和花青素且含有一定量的原花青素,表明长毛谷具有较高的营养保健价值。综上认为,长毛谷的原生境保护模式可为其他农家品种的保护提供科学参考,有利于长毛谷等农家品种的可持续利用。

2005-2020年间哈尼梯田土地利用与生态系统服务价值时空变化研究

哈尼梯田是我国西南山地独特的农业文化景观,于2013年入选世界文化遗产,随着生态旅游开发和退耕还林措施,哈尼梯田的土地利用类型和景观格局发生了显著变化,并对生态系统服务价值产生了影响。本文选取哈尼梯田世界文化遗产核心区的两个典型村落为研究对象,研究其在2005-2020年土地利用类型、景观格局及生态系统服务价值的变化,结果表明:(1)土地利用显著变化,其中林地和城镇建设用地迅速增加,草地和耕地面积减少;(2)景观破碎化程度下降,景观连通性增加,并由优势斑块支配;(3)生态系统服务价值明显增加,其中林地、水体的生态系统服务价值大幅提升,而耕地、草地有所下降;除食物生产外,其他生态系统服务类型价值量都有不同程度的增长;(4)研究区域生态系统服务价值整体呈南部高北部低,西南、西北、东南地区的生态系统服务价值均有明显增加;(5)生态系统服务价值对林地最为敏感,对水体最不敏感,林地对生态系统服务价值的贡献最大。研究认为合理的生态旅游开发和保护政策能够改善哈尼梯田的景观格局、提升其生态系统服务价值。

国家植物园植物文化建设与植物多样性保护和管理

生物文化对生物多样性保护具有重要意义,植物园的形成和发展在历史长河中处处体现着人类因物质和精神需求而形成的植物文化。现代植物园在植物迁地保护上虽然做出了卓越贡献,但其植物文化的建设稍显滞后。在全球生物多样性保护工作的开展过程中,传统文化对生物多样性保护和生物资源可持续利用的重要作用越来越被重视。在此背景下,该文探讨了生物文化多样性和生物多样性之间紧密联系、共同演化的关系,回顾了早期植物园和我国古典园林中植物文化的体现;通过对全球3085个现代植物园主要功能的分析,发现开展了民族植物学研究的植物园占比7.36%,开展了保护生物学研究的植物园占比11.18%,制定了植物保护计划的占比17.18%,从而揭示了现代植物园保护功能的提升和文化功能的弱化。基于当前植物园植物多样性有效保护中对植物文化建设的需求,该文进一步分析了我国植物园植物文化建设的不足,主要包括:(1)植物物种多样性信息中植物文化信息数据不足;(2)对生物多样性保护中传统知识惠益分享的考虑欠缺;(3)缺少以文化展现植物多样性的主题园。在此基础上,该文聚焦国家植物园植物多样性保护和管理的目标,从植物多样性保护和利用、惠益共享、公众参与3个层面对国家植物园体系中的植物文化建设提出了建议,以期为我国建设具有中国生态文明特色的国家植物园体系提供参考。

云南红河哈尼梯田生态系统的资源植物多样性与传统知识

云南红河哈尼稻作梯田系统是全球重要的农业文化遗产和世界文化遗产,拥有丰富的生物多样性和重要的生态功能。在由森林、村寨、梯田、水系构成的哈尼梯田生态系统中,植物(特别是资源植物)是该生态系统的重要组成部分,也是维持这个系统稳定性的重要因素。笔者采用植物分类学、植物生态学、民族植物学等方法,以云南省红河州梯田最集中的4个县域哈尼梯田生态系统的重要资源植物为对象,调查了其多样性状况及相关的传统管理与利用知识,探讨了两者在支撑、保护哈尼梯田农业文化遗产系统中的作用。结果表明,哈尼梯田生态系统有151科445属651种资源植物,其中药用植物255种、食用植物226种;当地百姓拥有十分丰富的管理和利用植物多样性的传统知识,包括森林和树木、食用和药用植物、草果和板蓝种植以及薪柴等方面的知识和文化,应用类别涉及日常生产生活和梯田保护等诸多方面;资源的多用途、多功能特点明显,体现了当地深厚的植物利用文化和紧密的人地互动关系。当地丰富的植物多样性构筑了哈尼梯田农业生态系统的基础,居民对资源植物的长期采集、管理和利用承载着独具地方和民族特色的传统知识和文化,支撑着当地居民的生计,在维持整个哈尼梯田农业生态系统稳定、保护农业文化遗产和推动遗产地经济发展方面发挥着非常重要的作用。

有机硝酸酯合成及其在环境治理应用中的研究进展

有机硝酸酯是一类在医药、含能材料和合成化学等领域具有重要应用价值的化合物。大气中的有机硝酸酯是由人为源或自然源排放的挥发性有机物与大气中羟基或氮氧自由基等氧化生成的重要污染物,是环境大气中一类重要的活性氮氧化物,也是二次有机气溶胶的重要组成部分。大气中有机硝酸酯的变化特征及源汇机制已成为大气污染研究热点。本文综述了近年来有机硝酸酯合成研究进展,主要从烯烃官能团化硝酸酯化反应、碳氢键硝酸酯化和其它反应方面总结。同时总结了近年有机硝酸酯化合物标准物质合成及其在环境治理应用进展,展望了有机硝酸酯合成方法开发及其在环境科学领域的潜在应用价值。

天麻不同发育阶段7种有效成分的动态变化规律及质量差异标志物确认

目的研究天麻在发育过程中有效成分的动态变化规律,为科学评价与合理利用天麻资源提供可靠的依据。方法通过高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)对乌天麻(Gastrodia elata Blume f.glauca S.Chow)种子、原球茎、米麻、白麻、箭麻等5个不同发育阶段天麻中天麻素、对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E等7种活性成分同时进行测定,并采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal Partial Least Squares-Discriminant Analysis,OPLS-DA)等化学模式识别方法对影响天麻不同发育阶段的差异标志物进行了预测,对天麻的整个生长发育过程中主要化学信息进行动态监测。结果5个发育阶段中,米麻阶段7种有效成分的总含量最高。天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷E在米麻时期含量最高,对羟基苯甲醇和巴利森苷C在原球茎时期含量最高,对羟基苯甲醛的含量在白麻时期含量最高。PCA分析将不同采收时期的31批天麻样品聚类成5类,能有效区分5个不同的发育阶段;使用OPLS-DA确定巴利森苷A、对羟基苯甲醇和巴利森苷E是影响天麻品质和发育的3个主要差异标志物。结论建立的HPLC结合化学模式识别的方法稳定、可靠,可以更全面地为进一步探讨天麻药材的质量控制和成分积累机制提供参考。

大叶蔷薇乙醇提取物的生物活性及其物质基础

对大叶蔷薇(Rosa macrophylla Lindl.)不同部位(花、枝、叶、果)乙醇提取物的总酚和类黄酮含量进行测定,并对其体外的抗氧化能力、抗肿瘤活性和抗炎活性进行评价;利用UPLC-MS/MS技术分析大叶蔷薇叶和果的次生代谢产物组成差异,并对次生代谢产物与生物活性之间的相关性进行分析。结果显示:大叶蔷薇各部位乙醇提取物的总酚和类黄酮含量均较高,分别为123.96~277.93和80.20~714.73 mg·g^(-1)。叶乙醇提取物的总酚含量最高,DPPH·清除能力、ABTS+·清除能力和总抗氧化能力最强,对人宫颈癌HeLa细胞、人胃癌MGC-803细胞和人肺癌A549细胞的半数抑制率均最小;在0~60μg·mL^(-1)范围内,果乙醇提取物对小鼠RAW 264.7巨噬细胞表现出较小的细胞毒性,且随着乙醇提取物质量浓度增加,小鼠RAW 264.7巨噬细胞的NO释放量逐渐下降,并具有一定的剂量依赖性。比较代谢组学分析结果显示:叶和果的次生代谢产物组成存在明显差异,共得到175种差异代谢产物。Pearson相关性分析结果显示:叶和果乙醇提取物的生物活性与差异代谢产物存在一定的相关性。综上所述,大叶蔷薇叶乙醇提取物的抗氧化能力最强,抗肿瘤活性最好;而果乙醇提取物具有最佳的抗炎活性;松萝酸和金合欢素等可能是叶抗肿瘤活性的物质基础,表儿茶素没食子酸酯、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、吲哚-3-甲醛、葫芦巴碱和根皮苷等可能是果抗炎活性的物质基础。

基于光腔衰荡光谱技术NO_(3)和N_(2)O_(5)在线测量系统的表征与应用

报道自主研发的基于光腔衰荡光谱技术的大气NO_(3)/N_(2)O_(5)在线测量系统及其参数表征结果。在时间分辨率为1min的情况下,NO_(3)和N_(2)O_(5)最低检测限分别为1.7×10^(-12)和2.9×10^(-12)。在采样流量6L/min和使用1天滤膜的情况下,利用标准源实验确定NO_(3)和N_(2)O_(5)的采样损耗分别为17.0%和18.0%。Allan方差分析结果表明,在60~100s积分条件下可获得较好的系统稳定性。在北京城区开展大气NO_(3)和N_(2)O_(5)观测,结果表明测量系统可以满足大气环境中NO_(3)及N_(2)O_(5)的高灵敏度测量。

中国紫金龙属植物新资料:独龙紫金龙

本文报道了产自中国云南独龙江地区的罂粟科紫金龙属植物:独龙紫金龙(Dactylicapnos arunachalensis Lidén&M.K. Pathak)。本种之前被其他国家的学者发表,但根据其文献中提供的模式标本采集地点,地图显示其在我国境内。本文对该种的形态特征进行了详细的描述并拟定了中文名称。独龙紫金龙与厚壳紫金龙(D.grandifoliolata Merrill)的形态相似,但是很容易从花序和果梗进行区分。根据世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录设定的标准,该物种为极度濒危(CR),需要立即采取保护措施。独龙紫金龙的发现不仅丰富了我们对云南植物多样性的认识,还提供了一种可能的中药资源。需要进一步对其进行研究,了解该植物在中国的分布情况,并探索其潜在的应用。

西藏城市大气臭氧质量浓度变化及其影响

在强紫外线辐射和高臭氧(O_(3))背景值下,人为排放源集中的青藏高原城市地区大气O_(3)质量浓度长期变化及其潜在环境影响备受关注。该研究收集2015—2023年西藏7个城市的O_(3)质量浓度数据,分析其变化趋势,并借助13个O_(3)风险评价指标评估O_(3)对当地居民健康和生态植被的潜在威胁。结果表明:O_(3)质量浓度在拉萨明显高于南部的山南和日喀则,与北部的那曲相当,高于西部的阿里以及东部的林芝和昌都。昌都O_(3)峰值出现在6月,林芝O_(3)峰值出现在3—4月,其他城市则出现在5月。阿里、那曲、拉萨和林芝的O_(3)质量浓度呈年际波动,山南、日喀则和昌都的O_(3)质量浓度呈显著上升趋势。健康与生态O_(3)风险指标与日间O_(3)质量浓度紧密相关。相比西藏其他城市,拉萨的O_(3)暴露带来的影响尤为突出,部分风险指标已突破安全阈值。在高O_(3)背景值基础上,由于人为排放的不断增加,西藏城市须采取有效的O_(3)预防和控制措施,以长期维护青藏高原城市地区大气环境质量。

生物多样性保护需要更多的研究

联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(以下简称COP15)通过了《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(以下简称《昆蒙框架》),包括4个长期目标和23个行动目标(马克平,2023),为全球2030年前应对生物多样性丧失问题明确了目标和路径。近年来,中国实施了一系列生态文明建设的举措,包括国土空间规划、生态保护红线划定和管控、以国家公园为主体的自然保护地体系的建设等,率先实现了《昆蒙框架》中关于通过全域空间规划实现生物多样性主流化(行动目标1)、保护30%陆地面积(行动目标3)等重要目标,为国际社会,特别是发展中国家提供了可复制、可推广的样板。尽管如此,还必须认识到,中国生物多样性丧失的态势尚未得到全面扭转,在气候变化背景下存在加剧的趋势。作为COP15的主席国,中国应将推动《昆蒙框架》的实施作为2030年前参与全球环境治理的重要工作内容。在国家水平采取有效的保护举措,并实现对生物多样性有利的变革性转变和高质量发展;在区域水平帮助“一带一路”国家加强生物多样性保护规划和管理的能力,寻求适合不同地区的可持续发展模式;在全球水平坚持“共同但有区别”的原则,推动发达国家和发展中国家的合作,实现公平有效的生物多样性保护和环境治理。所有这些行动都需要有针对性的研究来支持,目前的研究虽然取得了比较大的进展(Mi et al.,2021),但距离保护实践的需求还远远不够。

民族植物学研究现状(2017–2022)

《生物多样性公约》《名古屋议定书》《植物科学深圳宣言》等指导性文件都强调要认识到生物多样性相关传统知识的重要作用。生物多样性相关传统知识在生物文化多样性保护和可持续发展方面的作用也越来越受到人们的关注。民族植物学研究人与植物的相互作用关系,是研究生物多样性相关传统知识的最主要学科领域,近些年来取得了一系列的研究进展,研究成果对于《植物科学深圳宣言》第六个优先领域目标的完成具有重要的推动作用。本文回顾了近年来特别是《植物科学深圳宣言》发布后的民族植物学研究状况,主要从认知、利用、保护、管理植物等方面进行概述,以便全面了解近期民族植物学研究的发展状况,保护传统知识和植物文化,为生物文化多样性的保护与发展做出重要贡献。近期获得的民族植物学成果,说明民族植物学研究可以解决当下的一些热点问题。民族植物学的研究发现,该学科能极大地促进传统知识、植物文化、生物文化多样性的保护,尤其在农家品种以及濒危语言的保护方面有着巨大优势。

百香果皮总黄酮提取工艺优化及其抗氧化活性研究

采用超声辅助溶剂法提取百香果皮中的总黄酮。基于单因素实验结果,以浸膏得率、总黄酮含量和清除DPPH自由基能力多指标为响应值,应用响应面法综合优化总黄酮提取工艺。结果表明,总黄酮最佳工艺为液料比40∶1,乙醇百分含量67%,超声时间30 min。此条件下浸膏得率为12.58%,总黄酮含量为11.56 mg RT/g DW,清除DPPH自由基SC_(50)值为0.19 mg/mL。最优提取工艺下的百香果皮黄酮提取物具有较好的清除ABTS自由基((0.17±0.01)mmol/L TE/g)和铁离子还原能力((2.35±0.03)mmol/L Fe^(2+)/g)。

3种不同抗除草剂转基因大豆对田间节肢动物多样性的影响

转基因大豆对田间节肢生物多样性的影响是转基因生物生态安全性评价的重要组成部分。采用直接观察法对3种转基因大豆及其非转基因受体的田间节肢动物进行调查,分析了大豆田节肢动物群落的功能群、丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、优势集中性指数随时间的变化规律,并比较了其差异。结果显示,种植在不同试验地点的不同品种转基因大豆的各类多样性指数变化趋势稍有不同,但不同转基因大豆与非转基因对照相比,主要功能团组成数量及其丰富度、多样性、均匀度、优势集中性指数间均无显著差异,各类指数随时间变化的动态趋于一致。综合分析表明,3种抗除草剂转基因大豆的种植对大豆田间节肢动物无显著影响,这为转基因大豆的生态安全性评价提供了数据支持。

老山芹化学成分研究与开发利用进展

对老山芹主要营养物质、活性成分及药理活性、产业开发与利用现状等方面进行综述,并对其资源高值化开发提出展望,旨为老山芹研究和产业可持续发展提供科学依据。

宏观生态学中的植物功能性状研究:历史与发展趋势

植物功能性状通常是指能直接或间接影响植物生长、存活和繁殖的形态学、生理学和物候学等相对稳定和可测量的特征参数。经过多年发展,植物功能性状的定义、内涵以及测量手段已经科学化和规范化,人们利用在不同地点、不同时间测定的数据,深入阐述了植物功能性状的种内与种间变异、区域乃至全球植物功能性状的空间变异规律及其调控机制、多种功能性状间的协同与权衡以及植物功能性状的演化等。随着20世纪90年代开始的大尺度和全球整合型植物功能性状数据库的逐步建成,植物功能性状的研究已经不再局限于个体、特定群落和局域尺度:一方面,区域和全球的植物功能性状生物地理学研究蓬勃发展;另一方面,植物功能性状研究也逐步被拓展到群落物种共存机制、生态系统功能形成与变异等的机理解释。随着植物功能性状研究逐步深入到复杂的自然群落或生态系统,科研人员发现传统“零星数据收集性数据库”难以很好地满足相关数据要求,迫切需要考虑与群落复杂性和植物不同器官功能性状相匹配的新型数据库,该数据库的基本要求和特色是基于原位群落调查和多种功能性状协同测量。随着科学概念和新型数据库的发展,相关研究呈现出如下发展趋势:1)进一步强调了植物不同器官间功能性状的协同机制与权衡关系,并力争从植物整体观探讨植物对资源环境变化的响应与适应机制;2)强调多种功能性状对资源环境变化的多维度响应与适应机制,发展了植物功能性状网络理论体系和技术手段;3)强调了植物群落结构复杂性,利用群落内部植物功能性状的分布和功能多样性指数探究群落构建机制;4)完善了植物功能性状从器官-物种-群落-生态系统拓展理论体系,进一步搭建了以植物群落功能性为核心的宏观生态学与宏观地学等多学科的桥梁。这些新发展趋势,让传统功能性状研究逐步深入地走进自然生态系统、社会系统和经济系统,进而推动以功能性状为基础的整合生态学快速发展,服务于区域生态环境问题的解决。

青海热贡唐卡的生物文化初探

生物多样性的减少不仅意味着基因、物种和生态系统的损失,还威胁到人类文化的多样性。唐卡被誉为藏族传统文化的“百科全书”,其内容涵盖了社会、历史、文化、宗教、医药等诸多方面。青海热贡唐卡作为唐卡的重要流派,因生动细腻的形象描绘和大量自然景观的刻画而广为流传。该文将文献分析、作品分析与民族生物学实地调查等方法相结合,从热贡止唐(绘画唐卡)绘制所用到的生物材料和热贡唐卡画面内容所反映的生物形象两方面对其生物文化进行了研究。该研究揭示了热贡止唐传统绘画工具和12种天然植物颜料的基源生物与制作工艺,探讨了热贡唐卡作品中常出现的生物形象本源、来源及其文化功能,阐释了热贡唐卡教诲图中传递的生态理念。总体而言,热贡唐卡取材于大自然,其内容亦反哺大自然。未来,应更加注重热贡唐卡的传统技艺及其生物多样性相关传统知识的保护与传承,进一步发掘其传统知识传播和自然教育的潜能。

独龙族传统代粮植物食用观音座莲的研究

食用观音座莲(Angiopteris esculenta)是独龙族(中国云南人口最少的少数民族)重要的野生代粮植物,其地下部分可用于加工蕨粉以制作食物。为深入调查和记录独龙族利用食用观音座莲的传统知识,该文采用民族植物学的方法对食用观音座莲相关的传统知识进行调查和记录,并运用食品科学的方法对蕨粉的基本成分、形态、理化性质及糊化特性进行了深入探究。结果表明:(1)食用观音座莲在独龙族的传统生计中有多种用途,定量分析表明其食用用途的相对引用频率(RFC)远大于其他用途,说明食用是独龙族利用该植物最主要的方式。(2)独龙族使用传统方法采集食用观音座莲膨大叶柄基部和根茎加工并食用蕨粉主要原因是蕨粉中富含淀粉,其总淀粉含量为86.2%,并含有多种人体必需的矿物元素。(3)蕨粉具有较好理化性质,其中冻融稳定性和凝沉稳定性较强,可用于冷冻食品和淀粉产品的生产、加工;回生值和衰减值远低于常见淀粉,说明其具有良好的热糊稳定性和冷糊稳定性且不易回生。综上表明,食用观音座莲蕨粉具有较大的开发利用潜能,通过人工栽培提高产量,有利于提高当地居民收入和促进偏远地区乡村振兴。该研究为食用观音座莲后续的加工利用提供了理论依据。

民间生物分类的研究进展

民间生物分类是一种基于当地文化的方言命名系统,是指在科学分类以外、存在于民间的对生物进行分门别类的方法和过程。许多研究证明,民间分类与科学分类法十分相似,在生物多样性调查与编目、生物文化多样性保护和资源的可持续利用等方面有着非常重要的作用。随着文化同质性和生物多样性丧失的日益加剧,许多珍贵的民间分类传统知识在没有被记录或被发现之前就已经消失,亟待抢救。本文对民间生物分类的概念、主要研究内容和进展进行全面回顾,并对目前民间生物分类存在的问题进行展望,以期为人们全面了解民间生物分类提供参考,并为今后民间生物分类的相关研究提供资料。

农业生物多样性研究进展:可持续农业背景下的功能、评价、管理和保护

农业生物多样性是生物多样性的重要组成部分,是人们的粮食安全、农业生态系统安全以及农业可持续发展的重要保障。中国拥有极为丰富的农业生物多样性,在其研究和保护方面也取得了显著成效。概述了农业生物多样性的功能、评价方法、影响因素、社会网络管理及保护方法,阐述了农业生物多样性保护的必要性;对中国农业生物多样性保护政策、措施及成效进行了回顾,指出中国农业生物多样性面临的挑战和不足,并为进一步加强农业生物多样性保护、促进农业可持续发展,提出了5个方面的建议。