中国有壳变形虫Argynnia(Vucetich,1974)属的修订及若干环境重建问题探讨

有壳变形虫是一类具外壳的陆相淡水根足纲(Rhizopoda)原生动物,广泛栖息于湖泊、泥炭、沼泽、土壤等各种淡水潮湿环境,由于其壳体具有很好的抗腐蚀性而在沉积物中保存下来,近年来广泛应用于泥炭和湖泊湿地的古环境重建研究中.大部分有壳变形虫是世界广泛分布的,但是也有一些种类具有一定的地带性分布格局.形态学和分子生物学的研...     

鄂西亚高山泥炭地有壳变形虫生态监测及对水位的指示意义

开展湿地的生态监测研究是理解当今气候变化背景下湿地的生态响应、动态演化和生态服务功能变化的有效途径,也是湿地保护、科学管理、合理规划和生态恢复的内在需求.以我国鄂西地区广泛分布的典型亚高山泥炭湿地为研究地点,以在湿地中大量生活且对环境变化敏感的环境指示生物——有壳变形虫为研究对象,采用了一种较新的泥炭湿地水位长期定点监测方法——"PVC印迹法"监测湿地水位的长期变化,调查了有壳变形虫的生物多样性、群落组合特征及其与水位等主要环境因子的响应关系,共记录到有壳变形虫27种和类群（type）,隶属14个属.对有壳变形虫的群落组成与环境因子的关系排序分析显示,泥炭湿地的水位是有壳变形虫群落组成的主控环境因子,构建了有壳变形虫属种与水位的转换函数,该函数具有较好的预测和推导能力（R2=0.62）,为该地区泥炭湿地的古水位重建提供了现代过程的数据支持.      

天鹅洲长江故道近代环境变化的有壳变形虫记录

通过对天鹅洲长江故道近代沉积物中有壳变形虫的形态、生态特征和多样性组合变化的研究,重建了该地区30 a以来有壳变形虫的群落演替过程.沉积物中有壳变形虫和色素分析结果表明,天鹅洲长江故道的生态与环境在人类活动和河道变迁的影响下发生了较为深刻的变化,即:①1975～1987年,水位较低,接受较多的外源有机物质,营养水平上升;②1987～1994年,水体稳定,水质变得清澈;③1994～2001年,自然保护区建立以后,外源有机物输入减少,营养化程度降低;④2001～2005年,随着故道环境由开敞式过渡到封闭式,水体的生产力提高,富营养化加剧.初步研究表明,有壳变形虫作为一种环境指示生物在湖泊沉积与生态演化研究中具有重要的应用价值.     

长江中游泥炭湿地有壳变形虫空间分布及其对水化学因子的响应

长江中游高山泥炭湿地在区域生态安全和生物多样性保护方面具有举足重要的地位,有壳变形虫是一类在泥炭湿地表面大量生活的原生动物,它们对环境变化敏感,是环境变化的有效指示器.泥炭湿地的现代生态学调查已经表明,有壳变形虫群落对泥炭的表面湿度和水文条件具有灵敏的响应,但是与其他环境条件如水化学因子的关系尚不明确.本文主要调查了长江中游高山泥炭湿地有壳变形虫群落特征及其对水化学因子的响应,发现Cr和Mn对有壳变形虫的群落组成具有较为明显的影响.有壳变形虫的群落组成在不同湿地间有一定差异,这种空间上的差异分布可能反映了湿地的不同类型、发育阶段和人类活动等信息.有壳变形虫可为湿地的科学管理、动态监测和可持续发展等方面提供有效的指示信息.     

生物壳化石地球化学的研究动态

生物壳化石地球化学是生物学和地球化学的边缘学科。五十年代以来,国内外学者先后应用生物壳化石微量元素、碳氧同位素组成,在研究古气候、古环境和进行年代对比等方面,开拓了一个新的学科领域。 一、科学依据 本文重点讨论陆相地层中,生物壳化石地球化学研究的科学依据和重要意义。 温度和降雨量是描述气候变化的主要参数。无论是哪种气候参数的改变,都可以使古湖盆中水体的酸碱度、盐度、水温、氧化—还原条件等发生改变,并且影响古生物组合面貌和沉积物特性。不同的古气候古环境     

第四纪湖相介形类壳体化石在古环境中的应用——种属组合研究进展与问题

综述了第四纪湖相介形虫化石种属组合在环境重建研究中取得的进展和存在问题,讨论了今后发展的趋势.湖泊沉积物介形类种属组合正逐渐成为古环境重建研究的常规微体生物学指标,过去几十年来国际国内研究取得重要进展,种属组合与环境参数的定量化研究成为主要趋势.化石壳体样品处理、埋藏条件评价等是提取种属组合指标的重要影响因素,需要规范化.现生种的个体与群落生态信息定量观测、调查研究是利用现代类比法(MAT)定量重建古环境的基础,也是我国介形类化石组合与环境重建中应该加强的方面.     

气候和地热共同影响泥炭地表面湿度变化——以长白山赤池泥炭地为例

来自北方泥炭地的研究表明,沼泽表面湿度变化时常受控于气候变化。然而火山活动区泥炭地的表面湿度是否受到了火山地质的影响?这个问题值得进一步明晰。本研究以长白山赤池泥炭地38 cm深的沉积物作为对象,通过植物大化石、有壳变形虫和腐殖化度多指标分析,重建该泥炭地过去近50年的地表湿度变化。研究表明,3个指标揭示的地表湿度变化趋势总体一致,即38～27 cm(1957～1965 A.D.)由干向湿转变;27～18 cm(1965～1976 A.D.)干湿波动;18～0 cm(1976～2008 A.D.)由湿向干转变。与当地的气象数据对比,发现剖面底部湿度偏低与地热引起的强烈蒸发有关;而剖面上部湿度偏低与降水少、温度高的气候变化模式较吻合。理解泥炭地表面湿度变化对于泥炭记录的古气候、古环境和古生态重建具有重要意义。     

长白山区泥炭地现代有壳变形虫环境意义探讨

有壳变形虫(testate amoebae)是一种新的具有潜力的环境变化生物指标。对采集自长白山区哈泥(42°12′50″N,126°31′05″E)、金川(42°20′47″N,126°21′35″E)、赤池(42°03′16″N,128°03′22″E)和圆池(42°01′55″N,128°25′58″E)等4个泥炭地不同生境的75个有壳变形虫样品,采用冗余分析方法(RDA)研究有壳变形虫种类组合变化与7个环境变量的关系,所有采样点均以泥炭藓(Sphagnum)为优势植被。结果表明水位埋深(depth to water table),pH值和泥炭湿度是影响长白山区泥炭地有壳变形虫种类变化的主要环境因子,显著性检验达到p＜0.001的水平。这一结果与国外其他地区的研究结果相一致,这3个环境因子可以作为目标变量进行有壳变形虫－环境因子转换函数的构建。     

古温度定量重建的良好代用指标———湖泊沉积摇蚊化石记录研究进展

（双翅目）摇蚊科昆虫对环境因子的变化相当敏感，其水生幼虫的头囊能保存于湖相沉积物中，在国际古湖泊和古环境研究中常被用作一种环境替代指标。因为不同种属的摇蚊对环境因子的最适值和耐受范围有较大差异，所以利用湖相沉积物中的摇蚊化石组合面貌的变化可达到古环境的定量重建。在欧洲和北美进行的许多研究已证实摇蚊是古温度的有效指示器，重建夏季温度相对准确可靠，比其它气候变化代用指标有优势，很可能成为国际上古气温重建所使用的首要生物代用指标。截止目前，该领域研究在国内尚未开展，我国湖泊众多，利用摇蚊研究古温度记录潜力巨大。     

南阳盆地西峡赵营村上白垩统高沟组恐龙蛋化石埋藏特征及古环境意义

豫南南阳盆地西峡赵营村上白垩统高沟组含有较多的恐龙蛋化石,其中最为著名的是“路易贝贝”胚胎化石。对含化石地层中恐龙蛋的保存特征和古气候重建,可进一步认识白垩纪恐龙灭绝的古环境背景和原因。本文实测赵营村剖面厚约267.8 m,主要由下伏泥盆系南湾组(厚7.9 m)、上白垩统高沟组(厚259.9 m,未到顶)组成。通过地层沉积物结构构造观测和样品采集,在室内进行了元素、碳酸盐碳氧同位素组成、有机质饱和烃生标化合物等测试。结果表明,高沟组沉积物主要源于熊耳山岩浆岩的风化和短距离迁移,恐龙蛋化石主要保存于海拔200~800 m的山麓至平原过渡带的河漫滩环境,以原地埋藏为主。降雨量的变化造成河漫滩与河道频繁变化,从而导致恐龙在山麓与河漫滩之间来回迁栖。生物标志化合物分析表明,含恐龙蛋化石地层有机质主要来源于水生植物、菌藻类和陆生植物,但植被总体不发育。利用地层沉积岩Si/Al、CIA、Rb/Sr比值,以及δ13C、δ18O等环境指标对高沟组古气候重建,该时期发生了较为快速的旋回变化,经历了暖干—暖湿—干旱—暖湿—干旱的古气候演变过程,总体上呈逐渐干旱化的趋势。通过赵营村晚白垩世早期恐龙蛋化石的埋藏、以及地层的古环境重建,说明古气候、古环境状况可能是影响恐龙生存的主要因素,大量恐龙蛋不能完全孵化以及气候的干旱化导致植被恶化可能是恐龙逐渐消亡的原因。     

趋磁细菌多样性及其环境意义

趋磁细菌是一类特殊的微生物,它们在体内合成有生物膜包裹、粒度均一(35 ～ 120 nm)、结晶程度高、晶形特殊、呈链状排列的磁小体,其化学成分主要是磁铁矿( Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4),因此,它们能沿地磁场磁力线定向游弋.研究表明,趋磁细菌广泛分布在淡水和海洋环境中,细胞数量可达105～ 107个/ml,其多样性和地理分布与环境有密切关系.磁小体在趋磁细菌死后可以保存在沉积物中,化石磁小体对沉积物磁学性质有重要贡献,而且趋磁细菌活动在全球铁元素循环和维持生态系统功能等方面发挥重要作用.本文综述了近年来趋磁细菌多样性、地理分布格局、环境磁学以及古环境重建等方面的研究进展.值得指出的是,化石磁小体可作为重构古环境的生物标志物,应予以重视.     

有机碳和有机分子碳同位素的地球化学意义

有机碳和有机分子碳同位素组成的研究不仅在沉积地层对比，油－油，油－源对比研究方向发挥了独特作用，而且在古气候，古环境研究方面更具有广阔的应用剪影。开展对全球气候变化及全球碳循环有重要意义的有机碳碳同位素组成及分布研究和对生物演化，恢复古生态，古环境有重要意义的化石及沉积物中有机分子的碳同位素成及分布研究已势在必行。     

古环境DNA与环境考古

古环境DNA(ancient environmental DNA,简称ancient eDNA)指保存于古环境样品中的生物古DNA(ancient DNA,简称aDNA).与直接从古代生物遗存内获取的单一物种古DNA不同,古环境DNA为多种生物的混合DNA,常常以小片段DNA分子形式吸附在腐殖质和矿物颗粒上,主要从粪化石、牙结石、肠道残留物、冰川、冻土、泥炭、湖泊、海洋、洞穴和遗址沉积物等环境样品中获得.古环境DNA研究自1998年开始兴起,经历了早期的DNA条形码(DNA barcoding)古代物种鉴定,到DNA宏条形码(DNA metabarcoding)古代生物类群恢复,再到近期的鸟枪法宏基因组(shotgun metagenomic)古生态系统重建等发展历程,目前已形成了完善的研究体系,可以完成对古环境样品中大部分动物、植物和微生物物种的检测.相比于传统的动植物化石形态鉴定手段,古环境DNA研究具有样品用量少、方法简单快捷、不依赖于化石、一次实验可以确定大量物种信息等优势.目前,国际上的古环境DNA研究在古生态环境重建、古代农业发展、古代人类食性、人类扩散历史和人类活动对环境影响等环境考古领域的应用都取得了良好的进展并发表了大量成果,但国内相关研究还少有报道.本文综述了古环境DNA技术的发展、研究方法、应用方向及存在的问题等内容,认为随着古环境DNA研究技术的日趋完善,其在环境考古学中的应用前景也将更加广阔.     

示踪全球环境变化的微生物代用指标

文章详细总结了示踪全球环境变化的一系列微生物替代指标。重建古温度的定量指标包括藻类长链烯酮的U、古菌甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGTs)的TEX_(86)指标、细菌GDGTs的甲基化指数(MBT)与环化指数(CBT)的组合。古温度的定性指标有脂类单体的氢同位素组成、不饱和脂肪酸的相对含量、有孔虫和硅藻的组合及其生物体的同位素组成和微量元素比值。重建古水文的指标包括有壳变形虫组合、细菌GDGTs的环化指数CBT、细菌和古菌GDGTs的陆源输入指数BIT、古菌和细菌GDGTs的相对丰度R、直链脂肪族化合物的碳优势指数CPI、好氧与厌氧微生物的丰度。古大气CO_2分压的估算可采用藻类长链烯酮的碳同位素组成、有孔虫的硼同位素组成。认为这些微生物指标在古环境重建中潜力巨大,并对一些重要微生物指标的应用原理和限定条件进行了分析。有些指标因受多种环境因子和成岩作用的影响,在应用中需特别的注意,不能无限夸大其应用领域。     

沉积物中古DNA在古生态、古环境和古气候研究中的应用

随着分子生物学技术的发展,DNA技术的应用逐渐从生物学研究拓展到进化、环境和气候变化等研究领域。因为DNA容易受到水解、氧化、紫外辐射、酶解等过程的破坏,所以人们认为DNA很容易降解,保存时间不长,但是近年来的研究成果显示,古生物和古人类的化石或骨骼、冻土、湖泊海洋沉积物等样品中包含已保存数千年甚至长达数百万年以来的古DNA。古DNA作为重要的信息载体,可以诠释人类、动植物和微生物进化和迁移过程及它们对环境和气候变化的响应。反过来,古DNA在古环境、古气候重建方面也起着重要作用,沉积物样品的古DNA往往保存了历史时期的水体和水体周围环境以及气候变化等信息。通过对沉积物中古DNA的研究,可以获得历史时期的水生生物(包括藻类、水生动植物等)的群落演化,和水体周围岸基生活的动植物群落(植物落叶、动物毛发冲带到水体并沉积下来)演替,进而反演水体和水体周围气候环境以及气候变化信息。通过研究古人类和动物化石中保存的DNA,可以探讨人类的迁徙和进化过程,溯源家畜的驯化历史。本文将介绍环境古DNA的保存和可靠性评价,重点探讨古DNA在古生态以及古环境、古气候重建研究中的优势及应用,并展望古DNA在生物进化和环境研究等领域的应用前景。     

湖相沉积物有机地球化学在古环境研究中的应用

湖相沉积物中的有机质蕴含着丰富的地球化学信息,是古环境研究中必要的基础资料之一。文章综述了近年来湖相沉积物有机地球化学在古环境研究中的应用,结果表明:1在应用有机地球化学信息探讨古环境时,首先要根据有机质组成特征区分其来源,不同来源的有机质,其地球化学特征存在差异;2有机质碳同位素(δ13Corg)是研究古气候变化的常用指标,在区分暖湿、暖干、冷湿、冷干气候类型时需结合沉积物中总有机质丰度(TOC)、总有机氮丰度(TN)、自生碳酸盐氧同位素(δ18O)等资料;3脂肪酸不饱和度可作为恢复古环境温度的定性指标,UK37和UK37'在定量恢复古湖水表层温度中有较好的应用效果,TEX86有望应用在古湖水表层温度的重建;4生物标志化合物可较好地区分沉积物中有机质的来源、沉积水体的盐度及氧化还原性。可见,有机地球化学是研究古环境常用且有效的技术手段,多项有机地球化学参数相互验证能够更精确地重建古环境并预测其演化趋势。     

海洋沉积物的锌同位素地球化学及其应用

锌同位素体系是海洋地球化学研究的新示踪剂,应用于示踪海水中锌元素的来源及其运移过程.海洋沉积物作为锌元素重要的"源"与/或"汇",其锌同位素组成的研究有助于理解海洋锌元素的地球化学循环.海洋沉积物记录了海水组成的信息,可以反演古海水锌同位素组成的变化,前提是理解沉积物与海水之间的分馏.对海水及海洋不同储库锌同位素研究进行系统总结,包括河流输入、热液体系、不同类型海洋沉积物(如富碳酸盐的沉积物、陆源硅酸盐碎屑、硅质沉积物、铁锰结核、贫氧-缺氧沉积物)的锌同位素组成,阐述了海洋沉积物锌同位素组成变化在古气候、古环境重建以及古海洋学等领域的应用以及重要性.      

高山峡谷区古洪水事件重建研究进展

古洪水事件重建是地貌学与环境变化领域的前沿性课题之一。高山峡谷基岩河段是古洪水重建的理想场所,通过系统梳理国内外文献,评述古洪水事件重建研究进展,认为识别古水位标志(palaeo-stage indicators)、系统建立流域尺度洪水综合地貌证据是古洪水重建的前提和基础。而不同类型的古洪水地貌证据中,古洪水滞流沉积物(slackwater deposits,SWD)是最完整的具有确切水位标志指示意义的高水位悬移质沉积物,而其他边滩坝体(bars)是指示洪水路径和水动力条件的低水位标志沉积物。基于这些洪水地貌证据与水位标志物指示,采用多种水力学模型重建古洪水规模。同时采用多种测年方法相互验证建立可靠完整的古洪水事件年代序列。从点到面建立古洪水事件数据库,提出不同成因类型古洪水事件的时空模式,系统揭示特大洪水发生规律及其演化趋势。其中,青藏高原周缘灾难性古洪水事件在形成年代、地貌证据和水文模拟等方面具有鲜明的时空特征与地貌效应,这些对认识全球末次冰期巨型洪水事件具有重要意义。在特定的时空尺度范围内评估极端洪水事件的地表过程与地貌效应,甚至大陆尺度灾难性古洪水研究已经拓展到行星尺度洪水地貌。此外,高山峡谷现代大洪水地貌原型观测对理解古洪水水文过程机制等具有重要的参考价值。     

江苏省第四纪介形虫古生态分析及海侵地层

<正> 1977年起,笔者对江苏省平原区100多个水文地质钻孔中的5000多块第四系岩芯样品做了微体古生物分析,获得了大量的介形虫、有孔虫、轮藻、硅藻、有壳变形虫、苔藓虫等化石,为第四纪地层的划分和对比、古地理研究提供了可靠依据。本文目的是通过对介形虫为主的古生态分析,识别不同类型的生态组合,进而阐明第四纪海侵地层的特征及其沉积环境。     

沉积矿物学在古环境恢复中的应用进展

沉积矿物学是界于沉积学与矿物学之间的边缘交叉学科,它通过沉积物（岩）中矿物的组成、含量、组合特征、成因和单矿物化学成分、晶体结构、形态、性质的分析,研究沉积物在搬运、风化剥蚀、沉积过程和成岩过程中矿物的物理、化学行为特征．进而研究它们在时间、空间上的分布特征与规律,从而探讨物质来源、成因、形成演化历史与环境变迁等。近些年来沉积矿物学在研究古气候、物质来源、沉积环境、油气勘探以及构造演化中发挥着重要作用,成为古环境恢复与重建的重要研究手段之一。在阐述粘土矿物、重矿物、碳酸盐类矿物等的古环境意义的基础上,对其近20a来在湖泊、黄土、海洋古环境恢复当中的应用进展进行了回顾和评述。随着新的沉积矿物研究方法的不断出现和应用,结合沉积物的物理指标、化学指标以及古生物学等其他指标,沉积矿物学将在古环境重建中发挥越来越重要的作用,具有广阔的应用前景。