西部欠发达地区生态经济系统能值分析——以青海省海西蒙古族藏族自治州为例

青海省海西蒙古族藏族自治州（简称海西州）生态环境脆弱,快速发展的工业活动对当地生态环境造成严重破坏。海西州地处青藏高原东北部,是我国重要的生态安全屏障之一,在全国生态建设中处于特殊地位。能值分析法是一种基于热力学理论的环境核算方法。利用能值分析法对海西州生态经济系统运行现状进行评估;并应用能值指标评价海西州生态经济系统的可持续发展水平;通过对能值指标的时间序列分析揭示海西州生态经济系统的发展趋势,以期为海西州生态经济系统的可持续发展提供参考依据。研究结果表明,2016年支撑海西州生态经济系统运行的总能值投入量为6.69×10²⁴ sej,是2010年总能值投入量的1.94倍。在2010-2016年的7年内,不可更新资源的能值投入占当年总能值投入量的比例均超过90%,而可更新资源能值投入量与从系统外输入到海西州的能值量占比均较低。基于能值的指标分析显示：海西州的人均能值使用量、能值密度、能值货币比率、环境负载率分别从2010年的8.84×10¹⁸ sej/人、1.15×10¹³ sej/m²、3.05×10¹⁴ sej/US$、103.02增加到2016年的1.65×10¹⁹ sej/人、2.22×10¹³ sej/m²、9.12×10¹⁴ sej/US$、213.47;而相应的能值产出率、能值可持续发展指数则分别从2010年的2.66×10³和25.84降低到2016年的1.23×10³和5.74。研究结果表明虽然海西州经济得到发展、人民生活质量得到提高,而经济发展对当地不可再生资源依赖较大,给环境造成的压力不断增加。为从长远角度实现海西州的可持续发展,亟需转变经济发展方式,降低对不可更新能源的过度开发。此外,研究结果显示,海西州的能值交换率小于1,这说明研究时间范围内,海西州在对外贸易过程中处于不利地位,因此需增加单位产品的附加值以促进能值流的合理流动。     

适度紫外辐射增强对白鲜光合特性和药用活性成分的影响

次生代谢成分环境调控是药用植物优质栽培的理论和实践基础。然而,迄今为止,短期紫外光诱导对药用活性成分积累效应方面的研究仍然比较薄弱。该文以光环境敏感植物白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,探索短期不同强度(低剂量和中剂量)紫外(UV)辐射增强对其根、茎和叶中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4种有效成分的诱导效应。结果表明:(1)无论是低剂量还是中剂量UV-A和UV-B辐射条件下,白鲜叶片光系统Ⅱ(PS Ⅱ)最大光化学量子产量(F_v/F_m)均大于0.76; PS Ⅱ实际光合量子产量Y(Ⅱ)、调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)、基于“湖泊模型”光化学淬灭系数(qL)和非光化学淬灭系数(NPQ)与对照(未经紫外辐射处理)相比均没有显著差异; 低剂量与中剂量UV-B辐射均显著增加白鲜PS Ⅱ的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)。(2)适度短期紫外辐射增强能够诱导白鲜药用活性成分快速积累,根中4种有效成分最高可提升51%,主要在白鲜根中积累。其中,中剂量UV-A辐射和低剂量UV-B辐射效果最明显,不仅根中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4种活性成分明显提升,还促进茎中白鲜碱和叶中梣酮的积累。综上所述,该研究结果表明短期紫外辐射增强能有效诱导白鲜药用活性成分的积累,并通过提升白鲜PS Ⅱ非光化学效率来提升白鲜光强耐受性。     

呼伦贝尔盐生藜科植物不同器官C、N、P生态化学计量特征及其与土壤因子的关系

盐碱土区植物可利用营养匮乏是植物生物量限制的主要因素之一,藜科（Chenopodiaceae）植物是盐碱环境中的最大类群,其整体营养策略对盐碱地育种和农业开发具有重要意义。本研究以呼伦贝尔4种典型盐碱地藜科植物碱蓬（Suaeda glauca）、尖头叶藜（Chenopodium acuminatum）、刺沙蓬（Salsola tragus）、雾冰藜（Bassia dasyphylla）为研究对象,通过分析不同器官C、N、P生态化学计量特征,试图揭示藜科植物C、N、P计量特征共性及其与土壤因子之间的耦合关系。结果显示：①藜科植物茎、叶N/P>16,根N/P<14;各器官C、N含量显著相关,且根C含量>茎C含量>叶C含量,N含量表现为叶N含量>茎N含量>根N含量,表明N元素从根、茎到叶之间具有良好的转移效率。②相对于C元素和N元素,各器官内P元素含量具有最大变异系数,叶P、茎P含量与叶N、根N含量显著正相关,根P含量与叶N、根N含量显著负相关,表明N、P元素在叶和根中具有较强的协调关系。③RDA排序表明土壤P是影响植物叶片化学计量的主要因素,土壤K是茎化学计量变异的主要因素,土壤N是根化学计量变异的主要因素。本研究发现藜科植物通过叶N、叶P积累和N、P协调降低土壤N、P限制的影响,对于盐碱土营养管理具有重要意义。     

中国盐生植物系统发育多样性及省域差异性

植物系统发育多样性研究服务于区域植被历史、演化规律、生物多样性保护,盐生植物作为区域植被演化的独特类群和未来农业种质资源开发的重要物质基础,其区域系统发育多样性对于揭示区域环境变化、盐生植物种质资源保护、区域开发具有重要意义,但目前为止,这方面的研究匮乏。本文应用植物系统发育多样性理论和方法,以省级行政区为单位,系统评价中国盐生植物系统发育多样性和差异性,构建65科484种,17变种,8亚种盐生植物系统发育树;净谱系亲缘关系指数大于0的只有新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、甘肃省、青海省、陕西省、内蒙古自治区和北京市;系统发育多样性与科、属、种级物种丰富度相关性依次为67.01%、91.20%和96.99%;根据盐生植物分类学组成相似性和系统发育组成相似性把中国盐生植物分为4大区域。本文结果对于省级行政区域盐生植物资源评估、盐生植物种质资源收集和中国盐生植物分区具有重要的指导意义。     

四种藜科植物不同器官主要营养元素化学计量特征比较

土壤营养匮乏是盐碱地植物生物量的主要限制因子之一，藜科植物是盐碱地的优势类群。为了明晰盐环境中不同藜科植物主要营养元素计量特征及其与矿质土壤环境间的关系差异，本研究以呼伦贝尔4种典型藜科植物——碱蓬(Suaeda glauca)、尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)、刺沙蓬(Salsola tragus)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)为对象，比较4种藜科植物生境土壤因子和不同器官7种元素计量特征。结果显示：(1)碱蓬种群土壤Na含量和土壤电导率显著高于其他3种藜科植物种群，刺沙蓬种群土壤N含量最低，雾冰藜种群土壤P含量最低。(2)叶片C/N依次为碱蓬种群>刺沙蓬种群>尖头叶藜种群>雾冰藜种群，尖头叶藜种群根C/P显著高于其他3种植物。雾冰藜种群、碱蓬种群和刺沙蓬种群叶N/P>16,除尖头叶藜种群外，3种植物种群根N/P<14。(3)雾冰藜种群具有显著高的叶、茎和根K含量，刺沙蓬种群具有显著高的叶、根Ca含量，碱蓬种群具有显著高的叶、茎和根Na含量，雾冰藜种群具有显著高的叶、根Mg含量。(4)刺沙蓬种群各器官具有显著高的N...