大洋钻探计划(ODP)与海洋有机地球化学研究

本利用长链不饱和酮分子及分子同位素δ＾１３Ｃ来恢复古气候、古溶解ＣＯ２浓度和古盐度；说明有机地球化学在全球变化研究中的应用前景。     

南京大学海洋地球化学研究中心

南京大学海洋地球化学研究中心成立于2003年,该中心以南京大学地球科学系为依托单位,以成矿作用国家重点实验室为平台,中心成员来自南京大学地球科学系、大地海洋科学系和生命科学院等院系,具有多学科交叉的特色。现任研究中心主任为教育部长江学者特聘教授蒋少涌博士,学术委员会主任为同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士。本研究中心目前确立的3个主要研究方向为：(1)海洋矿产资源地球化学研究,主要致力于我国海域天然气水合物的地球化学勘查与研究；大洋铁锰结核和结壳资源研究；以及古代和现代大洋底热液活动和硫化物成矿作用地球化学研究。(2)海洋生物资源和生物地球化学研究,以海底“深部生物圈”和海底热液作用与极端生态系统为研究对象,探讨大洋底微生物的地球化学效应、物质循环、环境演变和基因资源。(3)古海洋环境研究,通过海洋沉积记录,追溯物质与能量的交换。研究岩石圈、水圈和生物圈在不同时间尺度(构造尺度、轨道尺度、海洋尺度)上的相互作用,揭示其对全球环境变迁的影响。目前,侧重于新元古代-寒武纪生命大爆发时期的古海洋环境地球化学示踪研究和大洋富钴结壳高分辨率时序元素和同位素演化与新生代古海洋环境变迁研究。     

南京大学海洋地球化学研究中心

南京大学海洋地球化学研究中心成立于2003年,该中心以南京大学地球科学系为依托单位,以成矿作用国家重点实验室为平台,中心成员来自南京大学地球科学系、大地海洋科学系和生命科学院等院系,具有多学科交叉的特色。现任研究中心主任为教育部长江学者特聘教授蒋少涌博士,学术委员会主任为同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士。本研究中心目前确立的3个主要研究方向为:(1)海洋矿产资源地球化学研究,主要致力于我国海域天然气水合物的地球化学勘查与研究;大洋铁锰结核和结壳资源研究;以及古代和现代大洋底热液活动和硫化物成矿作用地球化学研究。(2)海洋生物资源和生物地球化学研究,以海底“深部生物圈”和海底热液作用与极端生态系统为研究对象,探讨大洋底微生物的地球化学效应、物质循环、环境演变和基因资源。(3)古海洋环境研究,通过海洋沉积记录,追溯物质与能量的交换,研究岩石圈、水圈和生物圈在不同时间尺度(构造尺度、轨道尺度、海洋尺度)上的相互作用,揭示其对全球环境变迁的影响。目前,侧重于新元古代—寒武纪生命大爆发时期的古海洋环境地球化学示踪研究和大洋富钴结壳高分辨率时序元素和同位素演化与新生代古海洋环境变迁研究。     

南京大学海洋地球化学研究中心

南京大学海洋地球化学研究中心成立于2003年,该中心以南京大学地球科学系为依托单位,以成矿作用国家重点实验室为平台,中心成员来自南京大学地球科学系、大地海洋科学系和生命科学院等院系,具有多学科交叉的特色。现任研究中心主任为教育部长江学者特聘教授蒋少涌博士,学术委员会主任为同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士。本研究中心目前确立的3个主要研究方向为：(1)海洋矿产资源地球化学研究,主要致力于我国海域天然气水合物的地球化学勘查与研究；大洋铁锰结核和结壳资源研究；以及古代和现代大洋底热液活动和硫化物成矿作用地球化学研究。(2)海洋生物资源和生物地球化学研究,以海底“深部生物圈”和海底热液作用与极端生态系统为研究对象,探讨大洋底微生物的地球化学效应、物质循环、环境演变和基因资源。(3)古海洋环境研究,通过海洋沉积记录,追溯物质与能量的交换,研究岩石圈、水圈和生物圈在不同时间尺度(构造尺度、轨道尺度、海洋尺度)上的相互作用,揭示其对全球环境变迁的影响。目前,侧重于新元古代-寒武纪生命大爆发时期的古海洋环境地球化学示踪研究和大洋富钴结壳高分辨率时序元素和同位素演化与新生代古海洋环境变迁研究。     

海洋酸化对浮游植物生理生态影响的研究进展

当前全球气候变化下的上层海洋变暖与酸化对以浮游植物为主的海洋生态系产生了重大影响，理解此背景下的海洋浮游植物生理生态响应，对我们理解和抑制全球气候变化具有重要意义。在全球大气二氧化碳分压（pCO₂）升高情景下，浮游植物通过光合作用、微生物循环等过程，通过不同功能群对海洋生源要素循环模式的改变，进而影响区域及全球海洋的生物地球化学循环。研究全球浮游植物对海洋酸化生理生态的响应使得我们对生物地球化学系统的认识更加全面、系统。     

海洋风尘沉积研究的历史与现状

海洋中的风尘沉积物完整、连续地记录了古环境、古气候特别是古大气环流的演变信息．它是进行全球变化研究不可缺少的组成部分，本文简述了海洋风尘沉积物的研究历史，研究现状及其主要成就．     

中国东部陆架海沉积有机碳研究进展：来源、输运与埋藏

大河影响下的河口陆架区陆海相互作用活跃,是有机碳的主要沉积区,在全球碳的生物地球化学循环中发挥着重要作用。中国东部陆架海包括渤海、黄海和东海陆架,黄河和长江两条大河直接流入该区。从有机碳来源、输运和埋藏保存等方面总结介绍了近年来中国东部陆架海沉积有机碳源汇过程的研究进展。研究表明,土壤有机碳和海洋初级生产力是本区沉积有机碳的主要来源;有机分子标志物和多元统计分析模型的综合应用能更准确地评估近海沉积有机碳的源汇特征;陆架泥质区是长江和黄河陆源沉积有机碳的重要储库;河流输入、沉积再悬浮和远距离物质输运等沉积动力过程显著影响着本区不同来源、不同类型陆源沉积有机碳的输运和归宿;大河物质输入、海洋初级生产力以及陆架沉积作用共同支撑着该区较高的有机碳埋藏能力。本区的研究今后需要从海陆结合的地球系统科学的角度,从整体上研究沉积作用过程与有机碳迁移转化的影响机制和响应关系;结合我国东部陆架海特有的沉积物源汇体系特征,揭示从流域到近海物质输运体系中不同来源有机碳的年龄分布和归宿,并在气候变化和人类活动影响日益显著的背景下,探究不同时空尺度沉积有机碳的输运和埋藏保存及其对大气CO2和全球变化的影响和意义。     

中国近海区域古菌群落结构研究概述

古菌作为海洋微生物的重要组成部分,是海洋生态系统中物质与能量传递的重要贡献者,在全球生物地球化学循环中扮演着不可或缺的角色。虽然目前绝大多数的古菌尚未获得纯培养,但近年来分子生物学技术的发展使人们认识到古菌参与甚至主导了海洋生源要素循环的关键过程。本文介绍了目前研究海洋古菌多样性的主要手段,包括:荧光定量PCR、16S rRNA基因扩增子高通量测序、宏组学以及单细胞测序等技术,系统地阐述了中国近海不同区域(包括辽河口、黄河口、渤海、南北黄海、长江口、东海北部、珠江口以及南海区域)海水及沉积物中的古菌群落结构和多样性特征。研究表明我国近海地区的主要古菌类群为广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)和深古菌门(Bathyarchaeota)等,其生物地理学分布主要受到环境因子和距离因素的影响,且在河口和近海海域呈现出完全不同的分布特点。在此基础上,对未来的研究方向进行展望,为全面深入了解我国边缘海生态系统中古菌群落及其参与的生物地球化学循环奠定了基础。     

大洋钻探与冲绳海槽地质

本文简要回顾大洋钻探计划实施十余年来所取得的成果，评述了西太平洋边缘海盆的研究概况，提出东海大陆边缘的重大地质问题是陆缘的构造演化历史和动力学过程，弧后扩张中心的热液成矿作用以及海洋沉积层序记录的古气候和古海洋环境变化，指出矿物－地球化学在大洋钻探研究中的重要性。     

南大洋古环流研究方法综述

南大洋海洋环流系统由南极底层水AABW、南极绕极流ACC、南极表层水AASW、绕极深层水CDW组成,它们在全球气候调节中扮演重要角色。随着科考技术的进步,有关南大洋古环流研究越来越多,研究主要集中在温度、盐度、流向和影响作用等方面。研究侧重内容不同所采取的手段和方法也有差别,南大洋古环流研究方法包括古生物法、地球化学法、数值模拟、沉积法、实测资料等。本文就这些研究方法做一简单综述,以期强调南大洋在全球大洋历史中的作用。     

南京大学海洋地球化学研究中心

南京大学海洋地球化学研究中心成立于2003年,该中心以南京大学地球科学系为依托单位,以成矿作用国家重点实验室为平台,中心成员来自南京大学地球科学系、大地海洋科学系和生命科学院等院系,具有多学科交叉的特色。现任研究中心主任为教育部长江学者特聘教授蒋少涌博士,学术委员会主任为同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士。本研究中心目前确立的3个主要研究方向为：(1)海洋矿产资源地球化学研究,主要致力于我国海域天然气水合物的地球化学勘查与研究；大洋铁锰结核和结壳资源研究；以及古代和现代大洋底热液活动和硫化物成矿作用地球化学研究。(2)海洋生物资源和生物地球化学研究,以海底“深部生物圈”和海底热液作用与极端生态系统为研究对象,探讨大洋底微生物的地球化学效应、物质循环、环境演变和基因资源。(3)古海洋环境研究,通过海洋沉积记录,追溯物质与能量的交换,研究岩石圈、水圈和生物圈在不同时间尺度(构造尺度、轨道尺度、海洋尺度)上的相互作用,揭示其对全球环境变迁的影响。目前,侧重于新元古代一寒武纪生命大爆发时期的古海洋环境地球化学示踪研究和大洋富钴结壳高分辨率时序元素和同位素演化与新生代古海洋环境变迁研究。本研究中心拥有开展地球化学研究的各类大型分析仪器及实验室,如高精度高灵敏度多接收表面热电离质谱仪(TRITON TI)及同位素超净化学实验室,可开展Sr、Nd、Pb、B、Li、Re-Os等同位素分析；高分辨率等离子体质谱仪(ELEMENT II HR—ICP-MS)及配套的净化实验室,可开展微量、稀土和铂族元素含量分析；气体同位素质谱仪(MAT-252和DELTA-XP)和稳定向位素制样实验室,可开展C、H、O、S、N同位素分析；以及电子探针、流体包裹体、激光拉曼探针等实验室。近年来,研     

黄海与东海泥质区高分辨率沉积记录研究新进展

陆架区沉积物季风代用指标在不同的地区可能具有不同意义,东海陆架泥质区的高分辨率古气候研究率先开始,有一大批成果通过提取敏感粒度指标进行东亚冬季风重建,并讨论了其与全球气候变化之间的驱动和响应关系;但有研究者指出,陆架沉积物的粒度指标更多的代表东亚夏季风信息,因此黄海地区更多的高分辨率沉积物古气候研究对此进行机制解释很有必要;古海洋学研究方面,最初依据有孔虫组合变化规律和AMS14 C年代学结合进行古海洋环境重建,后来不断有学者提供高分辨率古海水温度记录,近期沉积记录中古生态系统信息的提取为古海洋环境演化的研究提供了新的参考;工业革命以来,有机污染物、重金属污染在陆架区泥质沉积记录中变化明显,反映出人类活动对海洋沉积记录的影响。     

全球海洋地球化学调查进展

地球化学参数是与气候、环境、生态、资源等关系最为密切的指标之一,过去几十年中在矿产资源勘查、环境保护等领域得到了充分应用。海洋地球化学调查和研究工作也在不断深入,但缺少类似陆地地球化学填图那样系统的专项工作,对全球海洋资源、环境的评估与研究的支撑作用仍不够明显,元素含量及同位素组成等在全球海洋中的分布趋势仍认识不足。笔者对全球海洋沉积物、岩石、结核结壳和水体的无机地球化学调查进展进行了系统梳理,全面介绍了目前已开展的工作和取得的主要成果,以期为全球尺度地球化学研究提供重要参考。     

花粉：海洋沉积物中有机物氧化作用的指示物

花粉：海洋沉积物中有机物氧化作用的指示物ＲｉｃｈａｒｄＧ．Ｋｅｉｌ等控制海洋沉积物记录中有机物保存的因素仍然是激烈争议的话题。许多调节因素互相牵连，使同时过程间的辨别变得困难。海洋沉积物中低于５０％的有机物质可以以分子方式辨别，一般来说少于１０％被保...     

深海沉积物早期成岩过程中的Ba循环及其古海洋环境意义

深海沉积物蕴藏了丰富的古海洋环境变化信息.利用沉积物中的某种替代指标,有效地恢复古海洋环境变化历史是海洋地球化学家和古海洋学家致力研究的课题.海洋系统中Ba元素的地球化学行为及其与古海洋环境的关系研究表明,深海沉积物中Ba元素的丰度和变化特征能够很好地揭示古海洋环境变化信息.根据海洋系统中Ba元素地球化学研究的最新进展,系统归纳了深海沉积物中Ba的来源、富集相态及其在早期成岩过程中的行为,并在此基础上,探讨了沉积物中Ba元素丰度变化特征与古生产力和沉积物中甲烷释放通量的关系.     

南海若干古生产力替代指标探讨

沉积记录中的古环境信息,是经过各种复杂的生物地球化学过程改造后的信号,因而是不完整的,有些甚至可能是被歪曲的。通过表层沉积有机碳、生物硅和色素对上层海洋的响应,对南海古生产力替代指标的可靠性及其影响因素作出初步评估。尽管南海海洋生产力较低,生源通量以小颗粒为主(沉降速率慢),侧向漂移明显,且不易形成低氧条件,使有机碳的保存效率比较低,影响了沉积有机碳作为古生产力替代指标的可靠性,但南海表层沉积有机碳含量在大的时空尺度上仍然能反映上升流高生产力区状况,说明沉积记录(几十至几百年时间尺度)对小尺度(自季至年)上的"细节"差异可以进行"平滑"。总的来说,沉积有机碳是比较好的古生产力指标,但对于寡营养、生物群落结构时空变化大、碳酸盐溶解和陆源稀释影响明显的南海,将绿素和生物硅含量作为古生产力替代指标时应该更加慎重。     

黄海潮间带和浅海表层沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法学探索

海洋沉积物中的植物信息具有重要的生态学和古环境意义,但传统方法只能通过研究沉积物中的孢粉获取植物信息。随着分子生物学的进步,探索利用海洋沉积物中的植物分子多样性解释全球变化成为了一种新的尝试。文章首次尝试了对海洋沉积物中的植物DNA进行提取与PCR扩增,通过使用不同的DNA提取方法(DNA提取试剂盒)和PCR扩增条件[2倍浓缩的PCR扩增预混合溶液(Mix)退火温度、循环数、DNA模板量以及引物],探索海洋沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法,并在采自黄海潮间带以及浅海表层的沉积物中进行了检验。共尝试了32种方法,结果表明:强力土壤微生物DNA提取试剂盒(DNeasy PowerSoil)以及2×TransTaq HiFi PCR SuperMixⅠ是较好的DNA提取与扩增条件;对于潮间带表层沉积物样品,最佳退火温度为55°C,最佳循环数为55个循环;而对于浅海表层沉积物样品,最佳退火温度为59°C,最佳循环数为45个循环;此外,相对于rbcL引物, gh引物的扩增结果更好。这项研究首次成功提取并扩增了海洋沉积物中的植物DNA,以期应用于海洋沉积物中植物分子多样性的分析,为研究全球...     

五种海洋微藻细胞膜与细胞内脂肪酸分子稳定碳同位素组成分析

浮游植物是海洋有机物的主要生产者,为浮游和底栖群落提供食物和能量;一部分浮游植物产生的有机物(包括脂类化合物)被保存在海洋沉积物中,既是全球碳收支中有机碳的主要组分,又作为生命活动和环境变迁的记录,提供地球历史演变的重要信息。浮游植物通过光合作用合成多种脂类化合物,可以占到生物量总碳的5%~20%。由于其结构具有指纹特征,并较蛋白质和糖类化合物结构稳定,脂类化合物已被广泛地用于研究有机物的生物地球化学循环和古代海洋环境。     

海洋沉积物中氮的形态及其生态学意义

海洋沉积物作为生源要素氮的重要源与汇，在其生物地球化学循环中起着至关重要的作用。该项研究旨在查清海洋沉积物中氮的存在形态及其生态学意义。氮是生物生命活动必需的营养要素，海洋中的氮往往是海洋初级生产力的限制因子，氮的吸收与再生释放在估算海洋新生产力和生源要素的生物地球化学循环率上也有重要贡献。海洋沉积物中的氮作为海水中氮的重要供给源是海洋生物赖以生存的重要物质基础，对维持海洋生态平衡、修复失衡的海洋生态环境具有重要意义。但由于不同海区海洋沉积物的来源和环境不同，氮的形态和含量亦不相同，可被生物吸收和利用的数量就不相同，因此造成了不同海区生物种群和环境不同，进而影响生态环境。因此，研究海洋沉积物中氮的形态，了解各个形态与沉积物中生物种群及与环境的关系，确定其生物和化学活性，査清氮不同形态的生态学功能，对于深入探讨海洋生物资源可持续利用的方法和策略具有重要意义。本文主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等，探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素，并分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系，以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。     

海洋地球化学若干领域的研究进展

海洋地球化学是20世纪中期形成的一门新兴边缘科学，是在海洋科学飞速发展和取得了一系列重大成果的基础上产生的。从海洋同位素地球化学的发展、海洋元素的循环与示踪技术的研究、短周期气候变化与突变事件的发现以及海底矿产资源的大面积勘测等方面论述了海洋地球化学若干领域的研究进展。