Distribution and Geochemical Implication of Aromatic Hydrocarbons across the Meishan Permian-Triassic Boundary

INTRODUCTIONThe Permian-Triassic ( Tr/P) boundary , datedto be (251 .4±0 .3) Ma ago ,is marked by the mostdrastic mass extinction of organisms in the Phanero-zoic .In order to explore the pattern and the cause ofthe mass extinction,extensive research has been fo-cused on biostratigraphy , isotopic chronostratigra-phy , event stratigraphy , ecostratigraphy and se-quence stratigraphy (Payne et al .,2004 ; Reichowetal .,2002 ; Yin et al .,2001 ;Jin et al .,2000 ;Zhanget al .,1996 ,1995 ;…     

亚热带落叶乔木叶蜡正构烷烃单体碳同位素季节变化特征及影响因素

叶蜡正构烷烃单体碳同位素组成已经成为陆相沉积古生态重建的重要研究方法。现代过程研究是提升叶蜡正构烷烃指标解译的重要环节,而目前关于落叶乔木叶蜡烷烃单体碳同位素组成(δ¹³C_alk)的季节性变化研究还比较有限。本文对两种典型亚热带落叶乔木（小叶栎、枫香）开展了为期2年的叶蜡烷烃δ¹³C_alk研究。两个树种叶蜡烷烃的δ¹³C_alk值在春季偏正,随后迅速偏负,秋季变幅较小,趋于稳定。这种季节性变化特征和初期利用储存的老碳而后期利用新合成的糖类有关。在生长季末期,两种落叶乔木叶蜡烷烃相对于叶片的碳同位素分馏系数处于-6‰～-8‰,相对于文献报道的平均值偏负,这可能是因为生长季后期仍有少量的长链正构烷烃合成。研究结果揭示,基于落叶乔木叶蜡烷烃单体碳同位素进行古环境重建时需要考虑环境信号的季节性。     

神农架大九湖泥炭地溶解有机碳季节性变化及其影响因素

亚热带泥炭地在水源涵养、碳储存和生物多样性等方面有着重要的保护价值。溶解有机碳(DOC)是泥炭地中容易受到外界扰动的一部分碳，在气候变化和人类活动的双重影响下，DOC可能通过降解或横向迁移从泥炭地中流失，潜在地威胁了泥炭地的碳储存功能。然而，目前对于亚热带泥炭地DOC如何响应季节性尺度的环境变化还缺乏深入的认识。以位于北亚热带的神农架大九湖泥炭地为研究对象，开展了季节尺度的泥炭孔隙水DOC浓度和紫外-可见吸收光谱特征以及环境参数的监测。结果显示，在大九湖泥炭地中，表层0~10 cm的泥炭孔隙水DOC浓度和光谱参数具有明显的季节差异性，DOC浓度和光谱参数还表现出明显的深度差异性。相关性分析显示，DOC浓度及紫外-可见吸收光谱参数直接受控于泥炭孔隙水的电导率和氨态氮浓度，可能还间接受到泥炭地水位和孔隙水硝态氮浓度等因素的影响。以上结果表明，在亚热带季风气候条件下，季节性水位波动引起的泥炭水化学参数和营养盐的变化，可能显著改变表层泥炭DOC动态，需要重视这种季节性波动对亚热带泥炭地碳储存能力以及生态功能的影响。      

重大地质突变期生物与环境事件的分子化石记录

随着现代分析测试技术的发展,地质类脂物分子在地球环境和生命过程领域得到了快速的应用。总结了志留纪/奥陶纪、晚泥盆世弗拉期/法门期、三叠纪/二叠纪、侏罗纪/三叠纪、古近纪/白垩纪5次生物集群灭绝期地质类脂物分子记录的生物和环境事件。重点讨论了地质类脂物记录的绿硫细菌和水体透光带富硫化氢事件、甲烷菌与海底天然气水合物释放以及这些事件与生物危机的可能关系。提出了当前的工作应从生物危机向生态危机深入,既能反映生物事件与环境事件的关系,又能体现地质记录和地质过程的结合,这其中,地微生物生态系和陆地生态系工作亟待加强。     

分子地层学的原理、方法及应用实例

当前分子地层学研究已涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、类脂物和木质素等多种生物化学组分。在地层中,分子化石具有分布的广泛性、定量的准确性、应用的指纹性和信息的多样性等特点,其地层学应用的主要原理是依据分子化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列转化途径来实现的,其表述方法可以是含量、相对丰度、碳数分布和单体同位素特征等。在各类年代学框架下,由这些分子化石参数所揭示的各类生物事件和环境事件可以成为区域性乃至全球性地层对比的主要依据。分子地层学与分子古生物学、生物地球化学、有机地球化学密切相关,它与传统三大地层学分支学科明显不同,目前还没有明确的分子地层单位,也没有进行广泛的分子地层划分与对比工作。对各类生物事件与环境事件有重要指示作用的分子地层学,与生态地层学、事件地层学等地层学分支学科类似,其主要任务是在传统生物地层学或其他年代学框架下,提高地层划分和对比的精度。以浙江长兴煤山二叠纪-三叠纪界线地层和第四纪泥炭为例,以高分辨率的生物事件与环境事件为切入点,分别探讨在生物地层学或其他年代学框架下的分子地层工作,由此提出了分子地层学的分类单位——分子化石带。     

神农架大九湖表层泥炭碳、氮、磷含量的空间分布特征及其控制因素

为了解亚热带泥炭地碳氮磷含量的空间分布模式及其影响因素,在神农架大九湖泥炭地采集147份表层泥炭样品进行总有机碳含量(TOC)、总磷含量(TP)和总氮含量(TN)测试和理化参数分析,探究表层泥炭碳氮磷的空间分布特征及其控制因素。结果表明:大九湖表层泥炭TOC含量变化范围为3.51%~37.93%,TP含量变化范围为0.37~2.75 mg/g,TN含量变化范围为0.59~1.6mg/g。相关性分析表明:TOC含量与含水率(r=0.45,P<0.01)和TP含量(r=0.27,P<0.05)呈显著正相关,TP含量与干容重呈显著正相关(r=0.32,P<0.05),TN含量与各种理化参数的相关性均不显著。通过对比亚热带、热带、北方泥炭地的碳氮磷含量,发现相对于热带和北方泥炭地,亚热带泥炭地的TOC含量和TN含量更低,而TP含量更高。本研究为亚热带泥炭地的生态保护提供了关键的基础数据和参考。     

2001-2010年生物地球化学研究进展与展望

阐述了21世纪第一个十年生物地球化学领域的重要研究进展和未来可能的重点发展方向。在近代陆-海系统碳循环的库和通量上已经取得了重要进展,并发现了一些参与氮、硫循环新的微生物功能群。阐述了显生宙生物大灭绝期间碳循环异常的特点及其可能的原因,但对氮、硫循环的了解比较薄弱。地球早期的碳、硫循环与生命起源、大气和海洋水化学条件的关系已经取得重要认识。生物地球化学过程可以通过生态毒理,以及大气成分和海洋水化学条件的改变影响生命系统。微生物地球化学功能的微区、原位、痕量示踪等技术得到快速发展。未来将加强地质历史时期碳、氮、硫循环的定量分析以及空间变化的研究,各种元素循环之间的相互关系及其界面过程、极端环境的生物地球化学过程将进一步受到重视。生命科学领域重要技术的引入将提升生物地球化学过程的研究。     

碱式水解法提取红土分子化石: 以安徽宣城更新世网纹红土为例

红土中种类丰富的分子化石为红土古生态研究提供了直接证据, 但较低含量的分子化石限制了传统索氏抽提方法的推广应用.本次研究尝试性地运用碱式水解法提取安徽宣城更新世红土中的分子化石, 在25g样品中检测到了含量明显、种类丰富的有机物, 且该方法可以显著地降低空白污染, 这说明碱式水解法在分子化石含量低的地质体(如红土) 研究中具有一定的应用潜力.本次研究检测出除了传统索式抽提得到的正构烷烃、脂肪酸、脂肪醇等以外, 还提取到了二元羧酸这一重要化合物, 它的存在为网纹红土可能形成于多水环境提供了新的证据.测试样品中各类分子化石组合信息显示出红土有机物以微生物为主的来源特征, 表明网纹红土形成过程受到了微生物活动的影响, 同时伴有大量低等菌、藻来源有机质的输入, 初步结果为红土形成环境研究提供了新的证据.      

湖北神农架大九湖泥炭地泥炭藓共生细菌群落分析

对采自湖北神农架大九湖泥炭地泥炭藓(Sphagnum palustre)样品进行了不同预处理,之后提取微生物基因组DNA,构建克隆文库进而对泥炭藓共生菌的群落结构进行分析.菌落培养实验和荧光定量PCR结果显示,双氧水能杀死泥炭藓表面附生的微生物及破坏部分DNA,为研究泥炭藓内共生细菌提供一定的途径.群落组成分析结果表明双氧水处理后,所获得的细菌克隆文库的群落特征发生了改变,主要表现在细菌种类的减少及各菌门所占比率的变化上:NTX-0中酸杆菌门(Acidobacteria)和变形杆菌门(Proteaobacteria)百分比含量分别位居第一和第二,而经过双氧水进行表面除菌后NTX-0-degerming中变形菌门(Proteobacteria)占了绝对优势;而在NTX-2-degerming中,蓝细菌门(Cyanobacteria)占绝对主导地位,细菌的群落多样性明显降低,细菌种类减少.系统发育分析表明与泥炭藓内共生的细菌一方面能适应大九湖泥炭湿地酸性、贫营养的环境,另一方面能为泥炭藓提供碳源、氮源,从而参与泥炭湿地的元素循环.尤其值得注意的是在内共生菌中发现了Ⅱ型甲烷氧化菌,证实了甲烷氧化菌与泥炭藓的内共生关系,暗示着这类细菌通过自身的代谢进而影响全球碳循环的潜在意义.此外,首次报道了利用细菌的通用引物扩增出了大量泥炭藓叶绿体的序列,这可能为叶绿体内共生学说提供佐证.     

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.