海洋微微型蓝细菌分子生态学研究进展

微微型蓝细菌是迄今发现最小也是最古老的光合自养生物,在海洋中分布极广且丰度较高,作为重要的初级生产者对全球碳循环和海洋食物网具有重要贡献。在长期进化中微微型蓝细菌形成简并基因组和高度多样性,其分子生态学的研究能够为理解生物的基因型、表型与生态型的关系以及生物的适应性进化提供关键科学依据。借助分子生物技术的发展,海洋微微型蓝细菌分子生态学近年来的研究揭示了其分布的时空变化特征、不同亚型微尺度分布差异及影响分布的主要环境因子,探讨了环境因子影响下基因组在功能和表达上传递的适应机制信息。通过进一步扩充和挖掘基因组信息,结合分布规律论证微微型蓝细菌在分子水平上的环境适应机制,是实现生态系统微微型蓝细菌功能模块精细化数值模拟的关键,也是未来研究的主要方向和重要内容。     

简论地质工作与农业现代化的关系

地质研究与农业发展的关系,一般来看,似乎不如与工业生产的关系那么直接和显而易见。在农业研究领域,除土类学、土壤发生学、水利建设等的研究涉及地质基础外,大量的研究活动,偏重于生物有机界及其农业介质的利用、改造方面,似乎与地质研究相距甚远。另一方面,地表形成的农、林、牧作业区,无不注入了人工(或生物)经     

古生态学一个新分枝——痕量元素古生态学

古生态学是研究古生物(化石生物)与古环境之间相互作用、相互关系的学科。古环境的各种因素都直接间接地控制着、影响着古生物的生长、繁殖及各个方面的特点。古生物所形成的化石处处都打下了古环境的烙印,我们力图查明古环境各种因素与古生物各方面特征之内在联系,尽可能从化石上去挖掘古环境的一切信息。我们对生物化石进行分析,找出一些痕量元素的分布特征及其规律性,尤其是它与环境条件的有机联系,从而以它作为恢复古     

古生态学的发展现状和研究途径

任何生物在生活当中都不能脱离它的生存环境独立存在,同时生物对于它的生活环境又都具有一定的影响和改造作用.地球上有机界的发生、发展和进化和其周围物理的、化学的和生物的条件是相互联系,相互影响,不可分割的统一整体.古生态学(Paleoecoloyy)专门研究地史时期的生物和其生存环境之间的相互关系.古生态学研究过程必须利用生物学、生态学、古生物学、地层学、沉积学和地球化学等学科的资料和基本原理,恢复古代生物的生活习性(Habits)和生境(Habitats);即阐明古代生物曾经怎样生活(生活方式)和它们在什么环境中生活(它们的生存条件).     

全球早白垩世大规模岩浆活动、铁矿床形成及与气候变化的可能耦合关系

地球系统科学是当今地球科学的研究前缘,早白垩时期全球气候经历了巨大的变化,前人为此做了大量的研究工作,但就铁矿形成与环境变化方面的研究还鲜见人提及。本文针对早白垩世大规模岩浆活动、铁矿成因、温室气体的释放及对气候变化的可能耦合关系做探索性的研究工作。本文主要通过大数据统计、整理分析、制图对比等科学手段,论证早白垩世各重要地质事件之间的耦合关系。发现早白垩世的大规模岩浆活动和铁矿爆发巅峰期、陆相红层的出现有着非常吻合的时间一致性。推测早白垩世时期大规模岩浆活动以及铁矿床的形成释放大量CO_2温室气体。大气中CO_2温室气体含量急剧增加导致大气环境温度升高,Fe~(2+)变成Fe~(3+)导致了大陆红层的形成;大气中CO_2温室气体含量急剧增加也导致了大气中氧气含量变低,致使后生生物为了适应这种极端环境气候个体趋向于小型化。因此,铁矿床爆发式成矿作用间接地导致了当时气候环境变化和生物演化方向。在当今面临的全球变暖的大环境下,我们更要加深了解和我们当代很相似的晚中生代时期,以便更加主动的应对以后的气候环境变化和生物发展。     

论岩溶生态系统

在我国西南地区,岩溶生态系统脆弱,在人类活动影响下,石漠化问题严重。滇黔桂岩溶地区石漠化综合治理已列入我国国民经济和社会发展的“十五”计划中。同时,第三个国际岩溶对比计划,即:IGCP 448“全球岩溶生态系统对比”(2000～2004年)正在进行,我们有必要深入研究岩溶生态系统的结构、功能和运行机制等问题。 根据生态学的定义,生态系统是指在无机和有机之间,由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(微生物)构成的系统。但根据美国地质学会编的Glossary of Geology,生态学被定义为“研究生物与其环境之间关系的科学”,而生态系统被定义为“生态学的单元”。据此,我们可以把“岩溶生态系统”定义为“受岩溶环境制约的生态系统”。其内涵既包括岩溶环境如何影响生命,也包括生命对岩溶环境的反     

古生代psammichnitids(砂迹类)的行为习性演化及其生物古地理迁移*

Psammichnites和Dictyodora为古生代海相环境典型的弯曲带状遗迹,是由具有虹吸器官的生物所形成的遗迹化石,一般被归入到psammichnitids。通过文献资料调研和样品分析,对古生代Psammichnites和Dictyodora的形态功能对比和时空分布特征进行研究。结果表明: (1)Psammichnites通常具有短、浅的凹槽; 随着时间的推移,Dictyodora的壁高却逐渐增大。(2)Psammichnites主要分布于正常浅海环境; Dictyodora大都分布于深海环境,也有个别类型分布于浅海环境。(3)Psammichnites的种级多样性在石炭纪浅海环境呈快速增加,属于晚期辐射类型,但Psammichnites gigas广泛分布于寒武纪早期,具有很好的地层指示意义; Dictyodora的种级多样性在奥陶纪快速增加,属于早期辐射类型。(4)寒武纪—奥陶纪,Psammichnites和Dictyodora主要分布于南半球中高纬度的Iapetus和Rheic大洋,其中Laurussia大陆的形成以及Iapetus和Rheic大洋的闭合对其古地理分布具有显著影响; 自石炭纪开始,Psammichnites和Dictyodora均向新的空白生态位进行迁移,反映出造迹生物对于新生态位的适应和迁移均受环境变迁的强烈影响; 二叠纪之后,Psammichnites和Dictyodora在地层中没有发现,可能暗示它们的造迹生物均在二叠纪末生物大灭绝事件中遭受了毁灭性打击。上述对Psammichnites和Dictyodora行为习性演化特征及其生物古地理迁移特征的系统总结和归纳,可为从精细和精深角度深入解读遗迹化石所反映的遗迹类群的演化生态学和生物古地理迁移特征提供新资料和新认识。     

深海化能合成生态系统研究进展

深海化能合成生态系统(ChEss)是当前最大的国际海洋生物多样性研究计划--国际海洋生物普查计划的现场研究项目之一.深海化能合成生态系统主要包括热液、冷泉、鲸骨生态系统以及由其他高度还原型生境形成的生态系统.确定上述系统动物区系间的进化和生态学关系,对于了解全球尺度上化能合成生态系统物种分布的形成过程至关重要.重点介绍深海化能合成生态系统科学计划发起的背景、研究内容和目标、研究区域、研究技术与方法以及当前在该领域的研究进展和展望,综合国际上在深海化能合成生态系统生物地理学和生物多样性方面的最新进展,了解其中的驱动过程,以期为我国在深海化能合成生态系统、极端环境下的生物多样性和生物地理学研究提供参考.     

中国西部资源开发与环境保护的对策及建议

由中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地球化学研究所联合主办的“西部大开发 :资源与环境地球化学”研讨会于 2 0 0 1年 7月 18日至 2 1日在昆明召开。来自中国科学院、高等院校、石油天然气总公司、国土资源部、有色金属总公司等部门的上百名专家、学者参加了会议。会议就以下问题展开了交流与讨论 :中国西部地质地球化特征与区划、西部矿产资源与矿业经济发展、西部油气资源与能源可持续发展、西部水资源地球化学与生态环境建设、西部土壤地球化学与特色农业发展、西部环境地球化学与人体 (生物 )健康效应、西部大开发与可持续发展 ;…     

污染生态学

1 污染生态学的概念及其起源 污染生态学是以污染条件下生态系统效应为核心,研究以人类为主体的生物系统与受污染环境之间相互作用规律及其机理的新兴学科。它是环境生物学的一个分支,也是逆境生态学的重要组成部分。     

月球表面多种金属元素的分布特征初探

美国的"克莱门汀"(Clementine)和"月球探测者"(Lunar Prospector)号月球探测器,分别于1994和1998年完成了对月球形貌、水冰以及月球重力和磁场等物理参数的高精度、高分辨率探测。月球探测者号还利用伽马射线仪探测了月表层中铁、钛、铀、钍和钾等元素含量分布,这为进一步研究月球的空间与表面环境,月球的地形、地貌、地层与地质构造,月表土壤与岩石的分布、成分与成因,月球物理场特征,月球的内部结构、演化与成因提供了大量的科学数据和证据。根据"克莱门汀"和"月球探测者"号测得的数据,对月球表面金属钛、铁、镁、铀、钍、钾的分布进行分析,初步研究了这些金属元素分布与月球地貌的关系,计算各金属元素之间空间分布的相关系数,分析蕴藏这些金属资源地区的岩性及各种元素可能的来源。由此推测30亿年前月球内部逐渐固化,大量小行星对月表岩石频繁的撞击导致金属元素分布不均衡,使金属元素在月球高原地带普遍含量低于月海,同时也形成了现在我们看到的遍布月表的环形山。     

黄河三角洲潮坪环境现代生物遗迹与物化条件的响应关系

黄河三角洲潮坪在沉积过程中长期受各种物理化学环境因素的影响,而其中生物遗迹特征可以高精度高灵敏度地反映环境的变化。运用沉积学和遗迹学方法,全面系统地研究遗迹的分布、分异度、行为生态学、形态变化及扰动率等特征,分析其与三角洲潮坪沉积过程中受波浪和潮汐作用影响下物理化学因素之间的响应关系。结果表明：1）黄河三角洲潮坪沉积中生物遗迹的分异度、丰度与沉积物的粒度、沉积速率、水动力和总有机碳（TOC）含量分布基本一致,但盐度和浑浊度影响了生物遗迹分布的种类。造迹生物种类相同的情况下,盐度影响了生物的潜穴直径和扰动率,盐度相同的情况下,浑浊度影响生物潜穴的数量;2）潮上带生物遗迹分异度整体呈对称均衡分布,但在粉砂质底层区域和多条潮道的汇聚处,生物遗迹的丰度和分异度最高;3）潮间带整体生物遗迹分异度和丰度与粒度变化不大,但在TOC含量相对较高、水动力相对较弱、沉积速率低、盐度降低的几条潮道汇聚处,生物遗迹丰度和分异度达到最高;4）潮下带生物遗迹丰度和分异度整体呈对称均衡分布。该研究将补充、完善和修正已有的三角洲潮坪遗迹学和现代潮坪沉积学资料,并对高精度地解释、修正古潮坪环境起到一定的作用。     

柴达木盆地三湖地区第四系生物气的形成途径与运聚方式

柴达木盆地三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖、达布逊湖)地区第四系生物气区是我国最大的生物气区。笔者系统采集了该气区21个天然气样品,测量了其组分和碳同位素组成,重点探讨了生物气形成途径和运聚方式。生物气δ~(13)C_1和δ~(13)C_(CO_2)均随深度增大而变重,显示了CO_2还原途径成气的特征。生物气δ~(13)C_1、δ~(13)C_(CO_2)和δD分布与CO_2还原方式形成的生物气的相应同位素值分布范围接近。在有关成因图解中这些数据主要位于CO_2还原途径成气范围内。生物气CO_2和CH_4之间的碳同位素分馏系数α_c>1.055,具有CO_2还原途径成气的特征。柴达木盆地第四纪干旱的古气候、较低的古温度、较高的沉积速率和水体中较高的硫酸盐含量使得甲烷菌的大量繁殖只能在较大的深度范围内才能实现,从而,有利于CO_2还原途径成气作用进行。涩北一号、涩北二号气田生物气δ~(13)C_1组成分布可能表明,生物气形成以后沿疏导层水平运移进入气藏,基本不存在垂向运移。该项研究对于进一步深入探讨生物气成因、形成条件,确定生物气模拟实验方式与条件,计算生物气资源量,建立成藏模式和选择天然气有利勘探区块均具有重要价值。     

华北克拉通太古代地壳增生与BIF铁矿

<正>条带状铁建造(banded iron formation,简称BIF)是世界上最重要的铁矿资源类型,广泛分布于3.8¹.8 Ga之间。BIF是早前寒武纪特殊环境的产物,记录了当时地球深部、大气、海洋和生物等方面的重要信息(Bekker et al.,2010)。统计资料表明,BIF形成高潮与地壳增生、地幔柱活动和VMS矿床的峰期存在对应关系(Isley和     

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.     

放射状觅食兼停息（或居住）遗迹化石初步研究

本文介绍了8个放射状觅食兼停息(或居住)遗迹化石属的特征,讨论了这类遗迹化石的形成方式、形成环境、与古水流方向的关系及测量分析方法。 通过分析,得出几点初步认识:①这类遗迹是生物停息(或居住)一处,靠身体胀缩或其它方式多次往复运动觅食形成;②这类遗迹多形成于安静、沉积速度缓慢的环境;③这类遗迹化石由停息迹(或居住迹)和觅食迹两部分组成,觅食迹(即放射这部分)迎水流方向上多较发育,因而大量统计觅食迹发育的方向可以判断古水流方向。     

地体分析的古生物证据

早奥陶世三叶虫、腕足动物、笔石和牙形石基本上分布在Laurentian、波罗的海和冈瓦纳大陆周围三个大的生物地理区内(生物省)。生物省的边界随着时间发生变化,到奥陶纪末期完全瓦解,又形成全球性志留纪生物群。生物省的鉴别和地理位置反映了生物群的不同和温度的差异,这样就在一定程度上控制了古地磁和沉积模式。各种生态控制因素如环境的稳定性和食物的供给也可能影响到生物群的区域特征,并且,这些控制因素和海退过程中海平面的变化有明显的关系。奥陶纪生物省的瓦解之初,伴随着大陆斜坡生物群从Laurentia穿越古亚皮特斯海(古大西洋)向波罗的海和这些地点到冈瓦纳大陆之问的斜坡外迁移,这和海洋的闭合     

滇黔北地区下寒武统热水沉积烃源岩发育特征

在收集滇黔北地区寒武系筇竹寺组典型热水沉积剖面资料的基础上,通过热解、TOC、饱和烃色谱-质谱、微量元素和稀土元素等实验分析,对研究区页岩的发育特征进行了深入探究,并对现代海洋热水生物及沉积物的生物标志物组合与四川盆地寒武系和塔里木盆地寒武系出现的独特生物标志物分布特征进行了对照分析。结果表明：(1)滇黔北地区筇竹寺组沉积时期发育热水沉积,热水环境丰富的营养物质和强还原条件有利于生物的繁盛和沉积有机质的保存,从而有利于形成优质烃源岩。(2)滇黔北地区筇竹寺组广泛发育陆棚相泥页岩烃源岩,优质烃源岩的发育多与热水沉积有关,热水深水环境烃源岩的形成和保存条件更佳。热水浅水陆棚相烃源岩的有机质丰度较高,TOC在2%～5%之间;热水深水陆棚相烃源岩的有机质丰度更高,TOC在5%～10%之间甚至更高。(3)热水沉积烃源岩在四川、塔里木等盆地寒武系普遍存在。除了陆棚区外,深海盆地也具有发育优质烃源岩的物质基础与保存条件,也可能发育优质烃源岩。     

我国遗迹化石研究的新进展

遗迹化石学近年来在国际上取得显著的成绩,特别是把遗迹化石作为古生态学的一个部分用来解释沉积环境,研究造迹生物的活动习性同环境条件的关系,使遗迹化石的研究同古生物学、地层学、沉积岩石学和古生态学都发生密切的联系。生物遗迹在沉积物中形成的生物扰动和生物     

生物礁与油气田、金属矿床的相互关系讨论

生物礁因其高孔渗特性而往往成为高产油气井、大型油气田的极好储集体。生物礁与礁硅岩套形成的地质背景、岩石、矿物、生物组合均有很多相似之处。礁—白云岩化—膏盐—油气矿床—金属矿床之间有着密切的联系,与生物礁有关的油气藏、金属矿床赋存的盆地有一个共同的地质背景:均是拉张的裂谷环境,盆地基底破裂,深部物质(包括上地幔物质)大量涌入盆地,这种深部流体一方面携带大量金属成矿元素形成热水沉积矿床;另一方面,富含CO_2,CO,H_2,CH_4的流体与生物礁中的有机质相互作用,从而形成油气田。生物礁与油气藏、金属矿床不仅仅存在空间联系,可能有成因上的联系。