应用生物标志物参数定量判识热水沉积古环境

利用气相色谱-质谱(GC-MS)对西成矿田泥盆系热水沉积岩和重庆城口震旦系正常沉积岩中的生物标志物进行了测定,并通过多元统计方法对两种环境中的多种生物标志物参数进行了聚类和判别分析。结果表明:(1)热水沉积岩和正常沉积岩中的有机质饱和烃/芳烃平均值分别为4.64和1.10,正构烷烃的碳优势指数CPI平均值分别为1.35和1.11,ΣnC22-/ΣnC22 为3.17和0.74,nC21 22/nC28 29平均值分别为4.29和1.61,Pr/Ph平均值分别为0.44和0.28,C29-/C30 平均值分别为7.41和0.98,C21/αβC30平均值分别为4.32和0.31。(2)热水沉积岩中的有机质具有高饱和烃、低芳烃,饱和烃馏分中低分子量生物标志物含量较高而高分子量生物标志物含量较低的特点。ΣnC22-/ΣnC22 和nC21 22/nC28 29可能反映西成矿田硅质岩形成时的特殊的热水沉积古环境,三环萜烷C21/αβC30藿烷值可能是热水沉积环境的一个较好的指标。(3)以ΣnC22-/ΣnC22 、nC21 22/nC28 29、Pr/Ph和C30αβ藿烷/ΣC29甾烷4个参数建立的两类判别函数可以定量判识热水沉积古环境。     

南海现代沉积物中正构烷烃碳分子组合特征及其指示意义

利用1998年6~9月南海海洋环境调查及1987年SO-50中德联合调查中所取得的资料,对南海沉积物中正构烷烃碳分子组合特征进行分析和研究,并将南海与渤海、黄海、东海现代沉积过程中的正构烷烃碳分子组合特征进行对比,结果表明:(1)南海北部沉积物中正构烷烃碳分子分布范围为nC15~nC33,双峰群,居前的低碳数主峰碳为nC19~nC22,居后的高碳数主峰碳为nC27,nC24以后奇碳的优势明显,OEP为2.13,nC23-/nC24 值平均为1.53,沉积物中陆源输入居多;南海南部沉积物中正构烷烃碳分子分布范围为nC15~nC33,呈双峰群,居前的低碳数峰群以nC19~nC23为主峰碳,居后的高碳数峰群以nC27或nC29为主峰碳,OEP为1.58,nC23-/nC24 值平均为2.15,沉积物中海洋生物来源居多。南海沉积物中正构烷烃碳分子为海洋和陆源两种有机质来源。(2)南海南部处于典型热带海洋环境,生物生产力较高,大量硅质、钙质生物在海域繁殖,生物效应降低了陆源物质的丰度。物源效应和生物效应的差异是南海南、北部现代沉积物的碳分子组合分布变化的主要原因。(3)南海现代沉积物各站位沉积物中正构烷烃的P r/Ph值基本小于1,说明沉积物沉积时为缺氧还原的沉积环境,但局部海域沉积环境具有较强的氧化性,沉积物在沉积过程中一定程度上受到涌升的南极底层水的影响。(4)南海与东海、黄海、渤海不同海域沉积物中正构烷烃碳分子组合特征对比可知,各海域沉积物均显示出物源效应。     

沉积记录中脂类生物标志物对琼东上升流强度的指示及其影响因素初探

本文对海南岛东部上升流边缘区域(S5站位)和上升流中心区域(S10站位)两根沉积柱进行了正构烷烃和脂肪酸的分析，结合有机碳含量、粒径、碳稳定同位素(δ13C)等参数综合分析其有机质来源与降解特征，并利用脂肪酸硅藻丰度参数∑C₁₆∶∑C₁₈重建了研究区域上升流强度年际变化。研究结果表明:S10站位处于上升流中心附近，粒径较粗，以砂为主；S5站位处于上升流边缘区域，粒径较细，以粉砂为主；两站位柱样δ13C值和长短链脂肪酸比值(∑C_20?:0/∑C_20+:0)显示有机质均以海源输入为主，S10站位有机质降解程度大于S5站位。脂肪酸中硅藻丰度参数和浮游植物脂肪酸占比指示了S10站位初级生产力高于S5，并利用∑C₁₆∶∑C₁₈指征了研究区域上升流强度及年际变化趋势。上升流强度在1925?1950年，1950?1980年和1980?2008年间表现为弱、强、弱的趋势，与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal oscillator，PDO)年际变化趋势一致；推测厄尔尼诺?南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO)在短时间尺度上可能对上升流强度有一定调节作用，但长时间尺度上可能主要受PDO调节作用。     

一种饵料微藻的脂肪酸甾醇分析及化学分类的探讨

对一种重要的未知生物饵料微藻在充气和瓶中静态两种生态条件下进行培养,设计了一种分步衍生化脂肪酸与甾醇的GC/MS连续分析法,对微藻脂肪酸甾醇进行了定性和定量分析,结果表明,这种微藻主要含有丰富的二十碳五烯酸(EPA),C14:0,C16:0,C16:1以及一定量的二十二碳六烯酸(DHA),C22:5(n-6)和C18不饱和脂肪酸;共鉴定出11种甾醇组分,主要是24-甲基(乙基)胆甾醇,碳数分布从27到30,特别含有甲基巴夫甾醇和乙基巴夫甾醇;可以把这种微藻归到Prymnesiophyceae纲Pavlovales目Pavlovaceae科.通过实例分析证明,脂类分析结果可以作为海洋微藻化学分类学的一个重要依据.     

白令海西部柱样沉积物中有机碳的地球化学特征与埋藏记录

基于2012年中国第5次北极科学考察专项调查获得的样品资料,重点探讨了百年来白令海西部柱样沉积物中有机碳(TOC)的地球化学特征及其埋藏记录,结果显示,基于两柱样210 Pbex随深度的指数衰变趋势,整体能反映出调查区相对稳定的现代沉积环境,可获得两沉积柱约70年以来的海洋沉积环境序列。陆架区BL16柱样中TOC的垂向分布与TN及粒度具有较好的一致性,反映出有机质来源较为一致,粒度可能对沉积有机碳的赋存起控制作用;而陆坡区BL10柱样粒度相对略粗,且TOC与TN、粒度无明显相关关系,这可能与该区复杂的沉积水动力环境、有机质输入和较强的细菌微生物作用有关。两柱样上层样品(近20年以来)都不同程度表现出TOC含量增加和CaCO3含量下降,这可能指示了近期北极地区变暖和海洋酸化加剧等过程对沉积有机质的影响。计算得到两柱样沉积有机碳的埋藏通量分别为3 100mmol C·m-2·a-1(BL16)和1 400mmol C·m-2·a-1(BL10),通过对有机碳埋藏保存效率的分析和区域对比,认为该区较高的有机碳埋藏通量,可能主要受控于较高的上层水体初级生产力和有机碳输出效率,较为有利的沉积有机碳保存代谢机制以及较快的沉积速率等因素的共同作用。     

西太平洋富钴结壳中钙质超微化石和分子化石研究

本文对西太平洋麦哲伦海山CM3D06富钴结壳进行了钙质超微化石生物地层学研究,发现结壳中有代表白垩纪(晚期)、古新世(晚期)、始新世(早、中、晚期)、中新世(中期)、上新世(晚期)和更新世等各时代的标准钙质超微化石,表明结壳的形成始于白垩纪(晚期);在富钴结壳中检出正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷类等众多分子化石,分子化石组合特征指数、主峰碳、ΣC-23/C+24、CPI、Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18和nC31/nC17显示有机质生物母源主要为海洋浮游植物、浮游动物和底栖非光合作用的菌类,而甾烷类的C29、C28和C27含量分布的变化则说明生物种群具有快速演变的特征。此外,还探讨了CM3D06结壳中Pr/Ph和有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境演化的关联程度。     

楚科奇海附近表层沉积物中类脂生物标志物的分布特征和意义

多参数生物标记物法已被广泛用于重建浮游植物生产力和种群结构,研究了2003年夏季我国二次北极考察时采集的楚科奇海表层沉积物样品中浮游植物生物标志物的比例变化及其作为浮游植物种群结构替代指标的潜力。观测海区表层沉积物中菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮的总含量为20~3149 ng/g,平均值为1 010 ng/g,生物标志物总量分布表明南部的楚科奇陆架海域生产力明显高于北部海台区,不同站位的菜子甾醇和甲藻甾醇相对比例有明显变化,但都显示菜子甾醇占优势,楚科奇海陆架的站位中都是硅藻为主,菜子甾醇占生物标志物总量的比例为42%~74%,甲藻甾醇占生物标志物总量的比例为17%~37%,在海台区仍然是硅藻占优势,但是甲藻和颗石藻的比例有了很大的提高,加拿大海盆的4个站位中以甲藻和颗石藻为主,硅藻并非加拿大海盆的优势种群。这与用显微镜下鉴定得到的硅藻和甲藻分布趋势相似。研究结果为生物标志物作为浮游植物种群结果替代指标并为利用柱状样中的生物标志物研究古生态提供现代依据。     

甾醇在海洋微藻中的分布研究

对29种(株)海洋微藻进行不充气培养,用Bligh-Dyer法提取总脂,皂化后氯仿和正己烷(体积比为1:4)提取甾醇,BSTFA衍生后用岛津QP2010气相色谱-质谱分析仪进行GC/MS分析.从29种海洋微藻中共检测到47种甾类化合物,鉴定出36种甾醇和一种甾酮.其中,4位无甲基Δ5甾醇在所有的微藻中均有分布,一些高等生物中常见的甾醇如胆甾醇、菜子甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇和褐藻中常见的岩藻甾醇等,在微藻中均有广泛的分布.相对而言,4位无甲基5位饱和甾(烷)醇、4-甲基甾(烷)醇和双羟基甾醇的分布则相对较少,其中许多甾醇如甲藻甾醇、巴夫甾醇、C_27:2(Δ5,22/24Me)和C_28:3(Δ5,7,22/24Me)等,只在一种藻或同一纲的微藻中被检测到,可以作为对应微藻或对应纲微藻的特征甾醇.认为海洋微藻甾醇的研究可以为海洋微藻化学分类学及饵料营养学研究提供重要参考依据.     

中太平洋MP2001-01柱状样品沉积地层记录与物性、源性及其环境意义

对太平洋中部MP2001-01站位柱状样品中可溶有机质(氯仿沥青"A")、有机碳、生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃)、化学元素含量和比值[Al、Fe、Ti、Ba、Ba(bio)、Al/Ti和Ba(bio)/Ba]进行了分析和研究,结果显示:(1) 柱状样品中可溶有机质含量为(0.074～0.265)×10-3;饱和烃含量为(0.008～0.032)×10-3,占族组成的9.40%～19.20%;芳烃含量为(0.017～0.051)×10-3,占族组成的15.23%～25.54%;非烃含量为(0.037～0.146)×10-3,占族组成的40.67%～56.21%;沥青质含量为(0.011～0.049)×10-3,占族组成的13.51%～23.97%.沉积地层中饱和烃和芳烃含量较低,非烃含量占优势,沉积物的物性呈现出典型的低成熟特征.(2) 正构烷烃碳分子数分布范围大多为nC14～nC34,并多呈双峰群分布,主峰碳(MH)大多为nC17～nC19和nC27～nC29,轻、重烃比值(nC-23/nC+24)为0.631～0.950;碳优势指数(CPI)为0.983～1.382,显示出沉积物为海洋藻类、浮游生物、细菌和少量陆源高等植物的混合来源;样品中类异戊二烯烃中的姥鲛烷/植烷(Pr/Ph值)在沉积表层(0～1 cm)为最低,随着埋藏深度的增加,该比值有增高的趋势,尤其在8～11 cm和26～29 cm处,该比值达最高,表明此时的氧化程度为最高,指示了所在研究海域经历了还原-弱氧化-氧化-强氧化的大洋沉积环境,显示出该区沉积物在漫长的地质历史时期大多处于氧化环境中.沉积介质的氧化还原强度主要取决于底层水的氧浓度,因此沉积氧化还原条件的演化是推断南极底层流活动的一个重要线索.(3) 样品中的有机碳、烷烃总量、nC-23/nC+23值、化学元素及其比值[Al、Fe、Ti、Ba、Ba(bio)、Al/Ti和Ba(bio)/Ba]在14 cm层位处均发生突变,暗示着在这一地质时期中曾有过明显的沉积环境变异,这种变化对大洋生物有强烈的影响;气候变化指数Al/Ti显示出,14 cm层位处的上半部比下半部沉积时的气候明显温暖,揭示了沉积环境的变异与古气候的关系.     

应用甾醇类生物标志物追踪绿潮后期漂浮绿藻沉降区的方法

黄海大规模绿潮的连年暴发造成了巨大的经济损失,但目前对其生态效应的认识仍非常有限。这主要是由于对绿潮后期漂浮绿藻的沉降区域缺乏了解,在很大程度上限制了对黄海绿潮生态效应的认识。本研究尝试以28-异褐藻甾醇作为绿潮藻类生物标志物,建立追踪绿藻沉降区的方法,并对其有效性和可行性进行分析和验证。研究结果表明,黄海绿潮原因种浒苔(Ulva prolifera)中主要甾醇成分为28-异褐藻甾醇,含量为50—100μg/g。在20°C和黑暗条件下,浒苔在1—2个月之内能够完全腐烂分解,腐烂分解的浒苔生物量与沉积物中保存的28-异褐藻甾醇含量呈显著正相关,沉积物中高含量的28-异褐藻甾醇能够在20°C和黑暗条件下稳定保存至少1个月,之后含量明显降低。现场调查也发现,在受绿潮影响的青岛近岸海域表层沉积物中能够检测到高含量的28-异褐藻甾醇,且其含量在绿潮消退1个月后有明显下降。因此,28-异褐藻甾醇可以作为黄海绿潮藻类的生物标志物,通过对绿潮消退后1—2月内海域表层沉积物中28-异褐藻甾醇的分析,有望揭示漂浮绿藻的沉降区域。相关结果为进一步研究黄海绿潮的生态效应奠定基础。     

我国海洋浮游动物染色体研究进展

海洋浮游动物是海洋生态系统中非常重要的一大生态类群 ,种类组成繁杂、数量大、分布广 ,有着极其重要的生态学研究意义[1]。过去 ,这类动物的生物多样性研究重点主要在物种多样性的丰度和数量表达及其与环境因子的关系方面 ,积累了大量资料 ,但是在遗传多样性研究方面的资料则十分匮乏。我国海洋南北地理跨度较大 ,各海域地理环境、生态条件不尽相同 ,不仅有着各自的浮游动物群落面貌和特征 ,其共有种在各自栖息的环境条件中经自然选择以及在遗传漂移过程中常出现遗传趋异 ,有的种群可能已完全适应其生态环境 ,产生了独特的基因型和遗传结…     

我国的鱼类细胞核移植??

鱼类作为水产养殖业的一大支柱品种 ,其良种培育对提高鱼类产量至关重要。我国是鱼类养殖历史最悠久的国家之一 ,向来重视应用生物技术对养殖品种进行改良 ,其中最好的例子之一就是利用细胞核移植技术来创造鱼类优良品种。即使在生物技术不断发展的今天 ,这一细胞核移植技术在鱼类新品种培育方面仍是一项很有潜在应用价值的技术。特别是把细胞核移植技术与现代生物技术相结合 ,有望创造出具有巨大经济价值的鱼类新品种。１我国鱼类细胞核移植的成果细胞核移植是一种应用精细的显微操作 ,将一种动物的细胞核移植到同种或异种动物的去核成熟卵…     

滨海湿地生物地貌学进展及在生态修复中的应用展望

生物地貌学研究生物过程和地貌过程之间的双向交互作用,是一门新兴的交叉学科。早期的生物地貌学关注陆地生态系统,近期海岸带成为生物地貌学研究的热点地区,尤其是滨海湿地(如盐沼、红树林)成为研究生物地貌学过程和机理的重要区域。本文回顾了生物地貌学研究的概念、历史发展和方法,选取滨海湿地作为生物地貌学的主要研究对象,并就其研究方向、重要因素以及核心机制展开综述。最后对生物地貌学在海岸带生态系统修复工作中的应用进行梳理,分析了生物地貌学在红树林修复、滨海盐沼湿地修复和互花米草入侵防控上的应用展望。     

近十年来我国海洋化学研究的若干进展

本文对近十年来海洋化学的若干新进展作了总结,主要包括下述7方面:(1)海洋调查,包括中国近海、太平洋和南极等;(2)海水中微量元素-固体粒子的相互作用和界面分级离子/配位子交换理论;(3)有机物对液-固界面交换的影响和S-型曲线左右移动规律;(4)海水化学模型发展的三个新趋势;(5)海水中金属的络合容量和金属-天然有机配位体络合物的条件稳定常数;(6)海洋有机化学和海洋生物化学;(7)结论,对海洋化学发展的四个特点作了分析和讨论。     

一次春季黄海海雾和东海层云关系的研究

结合多种观测数据和数值模拟结果对2011年3月12—13日的一次黄海海雾过程进行分析。观测数据分析表明:此次黄海海雾过程与东海层云之间存在密切的联系。地面高低压位置为水汽从层云区向北输送提供了有利的环流条件;黄海上空天气尺度下沉运动,加强了海洋大气边界层(MABL)层结的稳定性,MABL顶自南向北高度降低,有利于水汽在向北输送过程中不断向海面聚集;下沉导致的干层以及逆温层对海雾的发生发展起重要作用。模式结果进一步证明天气尺度下沉运动与MABL内的下沉在29°—30°N附近同位相叠加,使得该海区上空的下沉运动明显增强,边界层高度迅速下降。下沉可能会导致气块温度升高,云滴蒸发,来自层云区的水汽随流场向北向下输送逐渐接近冷海面凝结成雾,近海面水汽的平流输送使海雾进一步向北发展。本研究为海雾预报提供新的参考思路。     

海岸带沉积物中脱氮作用的研究进展

脱氮作用是硝酸盐的反硝化过程之一 ,它是海岸带沉积物中氮循环的一个关键过程。在这个过程中 ,异氧菌在呼吸中利用硝酸盐作为电子接受者 ,将硝酸盐还原为气体。由于脱氮作用的气体产物 (Ｎ２ 或Ｎ２Ｏ)最终扩散进入大气层中 ,从而减小了海岸带水体中初级生产者可利用氮的数量。另一方面 ,脱氮作用也可转移人类活动向海岸带输送的过量氮 ,这有助于缓解这些环境中的富营养化趋势 ,对氮浓度升高起到重要的缓冲作用。自１９７６年Ｎｉｘｏｎ发现美国Ｎａｒｒａｇａｎｓｅｔｔ湾存在微生物脱氮作用以来 ,海岸带沉积物中活跃的脱氮作用已成为海洋…     

舟山冬季暴雨的特征

文章分析了冬季暴雨发生时的环流形势和物理量场分布特征,揭示了冬季暴雨的发生与厄尔尼诺现象有着一定的相关。同时,分析了单站要素的变化,为以后的冬季暴雨预报提供参考。     

青岛滨海高速公路路面径流金属污染研究

滨海高速公路径流作为沿海城市金属污染源之一受到国内外关注。青岛市青银高速公路路面径流金属Cr、Cu、Zn、Hg及Pb分析表明,青岛高速公路路面径流水质较好,基本符合国家V类水质标准。初期径流水质中污染物浓度较高,随着降雨冲刷强度突然增大,出现"二次冲刷"现象。结合主成分分析推知径流中Cr、Cu、Zn及Cd主要来源于大气沉降,而Hg与Pb主要来源于大气的道路交通污染。     

山东小清河的浮游植物

对山东小清河全程１３个测点，在春、夏、秋、冬季分析进行了４次调查，共发现浮游植物１４５种，隶属于７门３２科６２属。     

利用分光光度法间接测定海水中的羟胺

海洋生态系统中,羟胺作为多种微生物作用的中间产物,在氮的海洋生物地球化学循环中起着重要作用。目前,缺乏针对海洋中微量羟胺简便易行的测定方法。本研究借鉴海水中铁离子测定原理,首次应用硫酸铁铵-邻菲罗啉法间接测定海水中微量羟胺浓度,确定出该方法可在30—120min内稳定、快速地测定微量羟胺。通过对方法不确定度的系统评价得出,此方法灵敏度高、响应快、稳定性和重复性好,操作简便,适于羟胺检测浓度范围为0.020—0.800mg/L(R2=0.9996,P0.0001,n=32);天然海水中平均加标回收率达到106.9%(RSD=1.71%)。检测室内处于培养指数增长期的东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)藻液发现,羟胺主要被合成于藻细胞内部,其胞外含量低至检测下限附近。