中国西部冰川冰尘中重金属元素的地球化学特征

对中国西部4条冰川冰尘的粒度、总有机碳含量和10种重金属元素(Sc、V、Cr、Ni、Cu、Co、As、Pb、Cd和Zn)进行了分析,探讨了冰尘中重金属元素的分布特征和富集情况以及重金属元素与粒径、黏土含量和总有机碳含量之间的相关关系。结果表明,冰尘的粒径范围介于0.69~995.6μm之间,平均粒径大于20μm,总的重金属含量在七一冰川最高,其值为(507.61±22.53)mg/kg,木扎尔特冰川最低,其值为(40.06±12.42)mg/kg。冰尘中各重金属元素含量与粒径呈反相关关系,说明粒径越小,重金属元素含量越高;各重金属元素含量与总有机碳和黏土含量呈正相关关系,但相关性不显著,说明冰尘中含量较低的黏土和总有机碳对重金属元素的吸附能力较弱。富集因子表明,除木扎尔特冰川中Cd的富集系数大于10之外,其他元素的富集系数都在1附近,说明冰尘中的重金属元素主要来自岩石风化物和土壤粉尘。     

基于Sr-Nd同位素研究祁连山老虎沟冰川区冰尘和粒雪粉尘来源

沉降在冰川表面的粉尘与微生物作用形成冰尘,冰尘能够降低冰川表面反照率,进而加速冰川消融。基于2012年和2014年夏季在祁连山老虎沟12号冰川采集的粒雪和冰尘样品,应用Sr-Nd同位素示踪手段研究了其Sr-Nd同位素组成的空间变化以及来源。研究获得了老虎沟12号冰川表面冰尘Sr-Nd同位素在冰川区不同海拔的空间分布特征,发现粒雪中的粉尘主要来源于柴达木沙漠、塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,而冰尘中同位素示踪发现其来源不同于粒雪,主要来源于该冰川区局地粉尘以及周边的青藏高原地表风化物。Sr-Nd同位素组成也反映了祁连山冰川区大气风尘传输的复杂环流信息。     

青藏高原典型大陆性冰川表面消融期溶解性有机质演化特征分析——以祁连山老虎沟12号冰川为例

冰尘是冰川消融区表面黑色或棕色的球状聚合体,是冰川表面微生物的主要聚集区,同时含有丰富的溶解性有机质（dissolved organic matter, DOM）,在冰川物质能量平衡、生物地球化学循环特别是碳循环中发挥着重要作用。在冰川消融期,受环境条件和微生物活动水平等方面的影响,冰川表面DOM的含量是动态变化的。为了研究冰尘中DOM的演化过程,于2017年7月在青藏高原东北部典型大陆性冰川老虎沟12号冰川消融区表面开展了为期18天的冰尘原位培养实验。结果显示：培养初期（第0~6天）,冰尘水样中溶解性有机碳（DOC）浓度从13.41 mg?L^-1显著降低到4.47 mg?L^-1,培养后期（第6~18天）,增加至6.71 mg?L^-1;用特征紫外吸光度SUVA₂₅₄分析培养期间“光-生物”演化过程对DOC吸光性的影响,结果表明：SUVA₂₅₄的值先显著降低后显著升高,表明长时间的光照和微生物作用导致DOC浓度增加的同时,具有光吸收作用的化合物含量也显著增加。利用傅立叶离子回旋共振质谱分析DOM的分子组分发现,整个培养过程中（第0~18天）,DOM中多肽类和脂类分子含量明显减少,不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物含量增加。分析第0天,第6天,第9天和第18天四个培养时段特有DOM分子组成的变化发现,“光-生物”演化过程使得冰尘中DOM的组成不断由脂类和多肽类向不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物转化。     

天山乌源1号冰川表面冰尘及底部沉积层真菌群落结构比较及其系统发育分析

对天山乌源1号冰川表面冰尘(Fz)及底部沉积层(Dz)的理化性质及真菌的多样性、群落结构、OTU的系统发育进行了比较分析。ITS克隆文库分析显示,依据99%相似性共得到26个真菌OTU,表面冰尘和底部沉积层分别为21和22个,其中17个为共有OTU。天山1号冰川中真菌以担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势,子囊菌门的真菌在Fz、Dz文库中的比例分别约为27%、57%。系统发育分析显示子囊菌门的真菌有14个OUT,8个属,其中Cladosporium仅分布在冰川表面(6.25%),而Aureobasidium仅出现冰川底部沉积层(8.93%)。另外6个属Tetracladium、Pseudeurotium、Fusarium、Penicillium、Simplicillium、Aspergillus在冰川底部和表面均有分布,但丰度明显不同,尤其是Aspergillus、Simplicillium在冰川底部沉积物中占优势(分别为17.86%、12.50%)。担子菌门的克隆主要来自Rhodotorula、Leucosporidium属,前者主要在分布冰川表面(12%),底部沉积层很少,后者在冰川表面及底部均有分布,分别占文库的比例为8.69%、12.50%。冰川表面和底部沉积层生态条件迥异,对其中的微生物系统发育类群具有明显的选择性。     

祁连山老虎沟12号冰川退缩对细菌优势种群影响的初步研究

随着全球冰川正在越来越多的地区融化, 冰川微生物资源很可能会由于冰川退缩而未被人类所发现就已受到生存的威胁而濒危.以祁连山老虎沟12号冰川消融区和末端雪样及末端土样为研究对象, 采用培养方法、分子鉴定, 研究冰川雪样优势菌群在冰川末端土样的分布状况及生理生化指标变化情况, 分析冰川细菌优势菌群在冰川退缩后适应非雪环境的能力.结果表明: 冰川末端雪样优势菌为1BW1和1BW2所代表的Pedobacter, 该属在冰川消融区雪样和冰川末端土样中未分离到; 冰川消融区雪样优势菌为2BW所代表的Acinetobacter, 该属在冰川末端雪样中的数量较少, 在冰川末端土样中的数量更少.不同采样位点16S rRNA序列相似性高的菌株其生理生化特征比相同采样位点的大.因此, 冰川冰退缩可能会引发冰川雪样中的优势种群不能适应新环境而灭绝. 应加强冰川细菌资源利用和保护的研究基础.     

民乐锰矿生物矿物学特征初步研究

民乐锰矿矿石中发现蓝藻化石六、七种,其中石囊藻细胞(Eontophysalis)和色球藻目(chroocacean)中的矿物质为钙、镁、锰的碳酸盐系列矿物。本文综合了偏光显微镜、生物显微镜、电子显微镜及X射线衍射分析,无机、有机化学分析资料,找到了蓝藻与碳酸锰矿物的密切空间关系和成生联系。引用了关于生物成矿的观点,论述本区生物形成矿物的作用过程和相关的矿物种类。提出菱锰矿形成的生物—生物化学成因的观点。     

冰川表面冰尘洞内病毒研究进展

病毒在驱动生态系统高生物多样性形成以及生态系统营养物和有机物的循环过程中均发挥着重要的作用。冰川洞作为冰冻圈微生物活动的热点, 为病毒提供了特殊的生存环境, 驱使病毒产生了生存与适应机制。通过综述国际上近些年来关于冰川表面冰尘洞内病毒的主要研究成果, 内容涉及冰尘洞在冰川生态系统中的重要性, 冰尘洞内病毒的丰度与生产力, 冰尘洞内病毒的遗传多样性, 病毒与宿主的相互作用关系, 以及病毒对于冰尘洞碳循环和食物网的重要性。此外, 还总结了当前冰尘洞内病毒研究存在的空白： 形态多样性、 降解率、 分离培养、 冰川表面散落冰尘内病毒, 指出了未来研究需要重点关注的几个方面, 为进一步研究病毒对于冰尘洞生态系统的重要影响提供科学参考, 并且对青藏高原冰川表面冰尘洞内病毒未来的研究提出了展望。     

黏土治理藻类和富营养化污染水体研究新进展

江河湖海的富营养化导致湖河蓝藻和沿海赤潮频发是全世界面临的灾害性问题之一。黏土治藻是解决这一环境难题的技术方法之一,在应急治理藻华和赤潮中已取得一定成效。黏土治藻具有一定缺陷,研究黏土的类型、含量、治藻性能、有机和无机改性及其治藻性能、优异性能黏土筛选、复配集成及其治藻、去富营养化性能的技术方法,已取得一系列成果,尤其在藻类和富营养化标本兼治、应急和长效综合治理取得了新突破,展示了其发展的广阔前景。     

青藏高原湖泊沉积物色素与湖泊环境的响应

本文通过对青藏高原湖泊表层沉积物色素、有机碳含量和环境因子的测定和分析,初步探讨了青藏高原湖泊中色素的来源特征和该地区湖泊浮游植物群落组成结构等信息。结果表明,青藏高原湖泊沉积物TOC含量多在4%~6%之间,藻类植物是沉积物色素的重要来源。颤藻科和蓝藻科在青藏高原湖泊浮游植物中生长优势明显,颤藻科在数量上相对蓝藻科有明显优势。青藏高原湖泊溶解氧(DO)、电导率(SC)对湖泊中藻类生长状况影响明显,其中SC的升高对该地区湖泊中藻类生长有抑制作用。     

北京、郑州和深圳三城市空气中气溶胶单颗粒特征的扫描电镜分析

分别采集北京、深圳和郑州3个城市气溶胶样品,使用场发射扫锚电镜-能谱仪观察气溶胶单颗粒的显微形貌和元素组成,并利用图像分析系统对PM2.5的粒径进行了分析。结果表明,城市气溶胶单颗粒类型以矿物颗粒、烟尘和球形颗粒(飞灰和二次粒子)为主。对比3个城市气溶胶中不同颗粒类型数量百分比发现,矿物颗粒数量最多的城市是北京,飞灰和烟尘数量最多的城市是郑州,而规则矿物颗粒数量最多的城市是深圳。3个城市气溶胶单颗粒的数量-粒径分布均呈单峰分布。深圳气溶胶中颗粒物的粒径相对较小,其次为郑州、北京。3个城市气溶胶中颗粒物来源不同程度上都受到交通污染源影响,而燃煤源对北京和郑州气溶胶中颗粒物来源影响仍然不容忽视。     

珊瑚礁岩石磁学、环境磁学和磁性地层学研究进展

本文系统总结了珊瑚礁的岩石磁学、环境磁学和磁性地层学研究,尤其是磁性矿物类型、来源以及磁学性质对气候的响应等方面的成果,归纳出珊瑚礁磁性矿物的主要类型为:磁铁矿、磁铁矿或磁赤铁矿的混合物、碎屑钛磁铁矿颗粒等,且磁性矿物的粒径从单畴到多畴都有分布.关于磁性矿物的来源,目前存在以下3种观点:磁性矿物主要来自海水中含有的陆源物质;微生物成因;火山碎屑矿物成因.在气候响应记录方面,珊瑚礁的环境磁学参数与其他方法相结合,可以很好地指示气候的冷暖状态、大陆输入通量、火山或地震活动,以及海啸灾难等重大突发构造活动或气候事件.综上,珊瑚礁中的磁性矿物类型和来源多样,因此需要采用磁学与非磁学方法进行多学科交叉研究,才能更深入探讨其磁性特征对气候事件的响应与记录.     

四川盆地南部志留系碳酸盐泥丘储层发育特征

灰泥丘主要发育在台缘斜坡及台地内部水体比较安静的缓坡环境中,缓坡环境和较弱的水动力条件是形成灰泥丘的两个重要条件。通常情况下礁、丘不相互共生。灰泥丘主要由微生物(蓝藻及其它微观藻类、细菌等)建造的,或者以微生物为主、并有其它多门类生物(珊瑚、苔藓虫、层孔虫、海绵、棘皮、头足、腕足、多门类钙藻等)参与建造的,是主要由灰泥组成、具有穹形特征的碳酸盐岩建隆。其中,灰泥是指粒径小于0.01mm或0.005mm的碳酸盐矿物,而非陆源粘土矿物,是热带、亚热带静水环境中沉积的特有产物之一,并主要由微生物通过新陈代谢、光合作用胶结固化…     

青藏高原气溶胶单颗粒类型及粒度分布

应用场发射扫描电镜(FESEM)对青藏高原纳木错综合观测站和香格里拉本底站2011年7～8月份不同天气情况下收集的气溶胶样品进行研究。结果表明,区域内气溶胶单颗粒类型主要包括烟尘集合体、球形颗粒(焦油球、燃煤飞灰)、似球形颗粒、矿物颗粒、生物颗粒等,香格里拉的球形颗粒中出现了飞灰颗粒,而纳木错样品中没有。纳木错气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值分别出现在0.2～0.3 μm和1～2.5 μm,矿物颗粒数量和体积最多,分别占44.4%和61.7%。香格里拉气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值都呈现双峰分布,主峰均分布在>2.5 μm范围,矿物颗粒数量和体积最多,分别占51.7%和58.7%。细粒子和粗粒子分别为纳木错和香格里拉气溶胶的主要类型。纳木错气溶胶中矿物颗粒最多,数量百分比为44.4%,其次为烟尘集合体(29.5%)和球形颗粒(26.1%),香格里拉气溶胶中矿物颗粒数量百分比为51.7%,其次为球形颗粒(29%)和烟尘集合体(19.3%);纳木错气溶胶总颗粒物主要分布在0.2～0.3 μm粒径范围中,数量百分比为32.59%,其中矿物颗粒最多(15%),其次为球形颗粒(11.5%)和烟尘集合体(6.1%)。香格里拉气溶胶颗粒物主要分布在>2.5 μm粒径范围中,数量百分比为37.5%,其中矿物颗粒最多(17.9%),其次为球形颗粒(10%)和烟尘集合体(9.6%)。     

微生物碳酸盐岩的显微结构基本特征

以前的微生物岩识别和分类只根据裸眼可见的中观结构,而对显微镜下的微观结构未予使用。微生物的显微结构有什么基本特征,是否可以用于微生物岩的识别和分类是本文关注的焦点。作者从微生物岩形成机制和实际材料的观察来探讨这个问题。在诱导钙化实验中观察到,蓝藻鞘丝藻Lyngbya的胶鞘表面有碳酸盐矿物形成:先是在胶鞘表面形成点状碳酸盐颗粒,后来碳酸盐几乎包裹整个丝体,形成一个矿物壳。微生物岩形成的模式推演表明,微生物岩一般都有微生物留下的孔(模孔)和包围模孔的矿物壳2种基本单元。对3个地点的现代微生物碳酸盐岩和1个地点的古代(寒武纪)微生物岩的观察,发现在显微尺度上都具有模孔,此外还可能有矿物壳或胶结物。模孔的形状、大小、排列方式是微生物碳酸盐岩显微结构研究的核心内容,在今后的研究中可以用于微生物岩的识别和分类,以及作为分析形成机制和形成环境的基础。     

微生物碳酸盐岩的显微结构基本特征*

以前的微生物岩识别和分类只根据裸眼可见的中观结构,而对显微镜下的微观结构未予使用。微生物的显微结构有什么基本特征,是否可以用于微生物岩的识别和分类是本文关注的焦点。作者从微生物岩形成机制和实际材料的观察来探讨这个问题。在诱导钙化实验中观察到,蓝藻鞘丝藻Lyngbya的胶鞘表面有碳酸盐矿物形成: 先是在胶鞘表面形成点状碳酸盐颗粒,后来碳酸盐几乎包裹整个丝体,形成一个矿物壳。微生物岩形成的模式推演表明,微生物岩一般都有微生物留下的孔(模孔)和包围模孔的矿物壳2种基本单元。对3个地点的现代微生物碳酸盐岩和1个地点的古代(寒武纪)微生物岩的观察,发现在显微尺度上都具有模孔,此外还可能有矿物壳或胶结物。模孔的形状、大小、排列方式是微生物碳酸盐岩显微结构研究的核心内容,在今后的研究中可以用于微生物岩的识别和分类,以及作为分析形成机制和形成环境的基础。     

A Direct Erosion Evidence of Quaternary Glaciation-Chatter Marks Found in Mt.Lushan, Shandong Province, East of China

本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕.颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失.作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向.除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志.这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史.中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据.     

天山南坡科其喀尔冰川消融区运动特征分析

基于2009年5月至2011年10月科其喀尔冰川的花杆观测资料,对其消融区的表面运动特征进行分析. 结果表明：冰川消融区的年水平运动速度最大值为86.69 m·a^-1,年垂直运动速度最大值为15.34 m·a^-1,均出现在冰川海拔4 000~4 200 m的消融区上部;在靠近冰川末端的冰舌下部,受冰量补给减弱、厚层表碛覆盖等影响,冰川运动缓慢,年水平运动速度小于5 m·a^-1,而垂直运动速度值小于2 m·a^-1. 大多数横剖面的水平运动速度具有从中部向边缘逐渐减小的特征,而有的剖面却出现局部速度增大的区域. 整体而言,冰川水平及垂直运动速度随海拔降低而减小,符合冰川运动的一般规律,但主要受地形作用的影响,垂直运动速度随海拔的变化会出现波动. 消融期月水平运动速度与同期气温和降水的变化具有一定的相关性,可能反映出气候快速变化对冰川运动的影响.     

胶结壳有孔虫对长石的选择性利用

文章采用扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、粒度分析等方法对浙江台州大港湾滨海沉积物中的胶结壳有孔虫亚洲波斯基砂虫（Polskiammina asiatica）和抱球砂抱球虫（Ammoglobigerina globigeriniformis）的壳壁进行了分析。结果表明，两种有孔虫壳壁具有相似的物质组成，主要包括矿物颗粒、有机外膜、有机内壁衬层、覆盖矿物的有机膜和连接矿物的丝状有机质。构筑壳壁的矿物主要有石英、长石和高岭石，有机物主要为酸性糖蛋白和脂肪。两种有孔虫倾向于选取沉积物中粒径较小的矿物，矿物粒径分布范围较小。壳壁中长石集中分布于有孔虫中心和外壁，很少出现于房室之间的隔板中。分析认为，壳壁曲率和矿物成分制约了长石的特异性分布，而长石的特异性分布有利于提高壳壁稳定性和有孔虫对能量及营养元素的获取。     

柴达木盆地南翼山地区微生物碳酸盐岩结构与矿化作用

为明确柴达木盆地西部地区新生界微生物碳酸盐岩微观结构及主要造岩矿物的成因机理,本文利用岩芯观察、薄片分析、扫描电镜及电子探针分析等实验测试方法,对南翼山地区上油砂山组微生物碳酸盐岩微观结构、矿物特征差异性及矿化作用开展研究。分析认为南翼山地区上油砂山组发育厚层泥晶碳酸盐岩,单层厚度3～5 m;局部发育薄层微生物碳酸盐岩,单层厚度以30～50 cm为主,单层最大厚度2 m。微生物碳酸盐岩类型以凝块石为主、局部发育叠层石,二者混合共生,通过扫描电镜在微生物碳酸盐岩中发现了大量钙化的细胞外聚合物(EPS)组构与少量微生物化石,为湖相微生物碳酸盐岩的形成提供了生物学证据。研究结果表明：(1)微生物碳酸盐岩主要矿物类型为方解石,微观组构复杂、类型多样,包括球粒、团粒、菱面体以及片状结构等。球粒粒径分布范围50～80 nm。团粒由若干纳米级球粒聚合黏结形成,粒径为几微米至几十微米。片状方解石往往大小不等、形态各异,粒径通常为1～10μm。(2)发现大量钙化EPS组构及疑似微体化石,包括球状、杆状及丝状体。杆状体微生物化石直径约0.4μm,长0.5～1μm。丝状体微生物化石直径约0.3～0.5μm,...     

天山乌鲁木齐河源1号冰川不同海拔可培养空气源酵母菌系统发育及多样性研究

为了了解天山乌鲁木齐河源1号冰川（简称乌源1号冰川）空气及气溶胶中可培养酵母菌的多样性、系统发育、空间分布及其与冰川生境酵母菌的关系,在乌源1号冰川西支3个海拔梯度位点收集空气气溶胶,采用4种培养基分离空气源酵母菌,根据菌落形态和显微镜镜检细胞形态初步分组,采用MSP-PCR指纹分型和rRNA基因间隔序列（ITS）确定酵母菌菌株的系统发育和分类地位,并分析了空气源酵母菌群落的多样性及空间分布特征。研究表明：从乌源1号冰川的表面空气共分离414株酵母菌,全部隶属于担子菌门（Basidiomycota）,MSP-PCR指纹分型划分为53个基因型,代表菌株ITS基因测序结果显示隶属于9属28种,其中24种为伞菌亚门（Agariomycotina）成员,4种属于柄锈菌亚门（Pucciniomycotina）,其中Holtermanniella、Vishniacozyma、Filobasidium、Dioszegia为优势酵母菌属。有6株酵母菌最适生长温度为16~18 ℃,为嗜冷菌,其余24株为耐冷菌,最适生长温度为22~25 ℃。Holtermanniella festucosa与Vishniacozyma victoriae为冰川空气广布的优势酵母菌种（22.22%、16.91%）,其他大多为来自周边生境的耐冷酵母菌,在冰川生境均有分布。此外,在小幅度的海拔梯度上,3个海拔高度的空气酵母菌群落结构有所不同,但多样性指数没有显著差异。冰川生境酵母菌来源与其周边空气酵母菌密切相关,但以Holtermanniella属为代表的空气源优势酵母在冰川生境不能分离,说明冰川的严酷条件对外源微生物具有明显的选择作用。