阿德雷企鹅卵壳的扫描电子显微分析

本文利用扫描电子显微镜和Ｘ－能谱仪观测南极阿德雷企鹅的卵壳以了解阿德雷企鹅卵壳的微结构和各壳层的主要成分，结果表明：阿德雷企鹅卵壳的外表面和内表面分别为板块状结构的外皮层和致密的纤维网状结构的内膜层，中间为结构不同、成分组成不同和含量不同的三层结构，其中外层和中层的主要成分为钙，含量分别为９５．８１％、９７．８１％，同时含有少量的磷，含量分别为４．１９％、１．８７％，外层显示与其他鸟类或爬行类卵壳基本相似的碳酸钙方解石片层结构，而内层的主要成分是硫酸钙，呈现与其他鸟类或爬行动物的卵壳较大的差别，硫含量高达８４．２６％。     

南极阿德雷岛湖泊沉积:企鹅粪土层识别

在 CHINARE- 1 5考察期间 ,采集了南极阿德雷岛 Y2湖 67.5cm长的一支湖芯。室内分析测试了部分化学元素的含量 ,与南极西湖沉积物、新鲜企鹅粪、阿德雷岛鸟粪土和南沙太平岛鸟成土的元素特征进行对比后指出该湖泊沉积物为企鹅粪土。元素的聚类分析结果表明该粪土的元素标型组合包括 P、S、Sr、Ba、Cu、Zn、Se、Ca和 F等 9种元素。这为进一步解释其中所记录的气候环境事件提供了依据。     

南极阿德雷岛企鹅粪土沉积物分子地球化学特征

本文分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层的有机地球化学组成与分布。结果表明企鹅粪土沉积层中正构烷烃以C23为主峰,主要来源于冻土湖沼苔藓植物,样品中高含量的烯烃说明其有机质保存良好。醇类以高浓度的植醇和胆甾烷醇为主,胆甾烷醇和胆甾醇浓度曲线一致,并与企鹅粪土层中的无机元素标型组合的曲线相似,可以作为灵敏的企鹅数量指示剂。酸类组分中以C18饱和脂肪酸为主,在南极低温的环境下,C18∶2酸浓度很低,在很多层次中未检测到,可能是因为Y2沉积物中C18酸以及C18∶2酸主要受企鹅粪影响,而非植被影响。同时在酸性组分中也发现高浓度的胆甾酸。Y2湖中的甾类标志物,甾烯、甾醇、胆甾酸均以C27结构为主,组成单一,低浓度的甾烯和高浓度的甾醇,胆甾酸说明甾类化合物主要受企鹅粪便影响,甾醇和胆甾酸保存良好。综合Y2湖的生物标志物的性质,该沉积物有机质保存良好,主要来源于企鹅粪。     

阿德雷岛企鹅种群分布、繁殖行为及其环境影响因子分析

2006/2007夏季对南极长城站地区的企鹅种群数量、分布及其繁殖行为进行了生态学调查与研究,共记录到5种企鹅:白眉企鹅、阿德利企鹅、纹颊企鹅、王企鹅和帝企鹅,前3种企鹅在本地区繁殖,后2种为本区旅鸟。阿德雷岛是本地区最重要的企鹅繁殖地,2006/2007南极夏季阿德雷岛上繁殖的企鹅约为9724只,繁殖期后的企鹅总数约为17220只,繁殖成功率为0.40—1.41只/对。通过与历史资料对比,初步分析了近年来在本地区繁殖的企鹅数量与种群结构的变化趋势及其与气候、环境、人类活动的关系。     

南极阿德雷岛不同基底中真菌的分离培养及初步鉴定

为了探索南极真菌的多样性,进一步揭示其生态学角色和筛选有特定酶活性菌株,本研究对中国第27次南极科学考察采集自阿德雷岛的6份样品进行了真菌的分离培养及其胞外酶活性测定。从6份样品中共分离得到168株真菌,其中大型海藻腐烂物样品中分离到的真菌种类和数量最多,占所分离菌株总数的34.6%;对选取的15株代表菌株进行了真菌ITS1-5.8S-ITS2序列鉴定,结果表明它们分属于4个纲,8个属,其中青霉属5株,假散囊菌属、地丝菌属和枝孢属各2株,生赤壳属、曲霉属、出芽短梗霉属和unclassified Onygenales各 1株,该结果表明南极地区具有丰富的真菌物种多样性,其优势类群青霉菌。胞外酶测定显示产淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶产生菌分别占供试菌株的64.6%、45.1%、14.6%,产纤维素酶的菌株可能在南极物质能量循环中扮演着重要角色。     

企鹅粪土层中石英砂表面的化学溶蚀形貌及实验模拟

利用电镜扫描的方法分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层中石英砂微形貌的特征,发现在企鹅粪含量高的沉积层中石英砂表面具有明显的碗状溶蚀坑等化学溶蚀特征,这一溶蚀特征在Y2湖企鹅粪含量低的沉积层和研究区的其他未受企鹅粪影响的沉积环境中均未明显出现。为了揭示这一特殊化学溶蚀现象的作用机制,根据Y2湖企鹅粪土沉积层自然沉积环境,通过条件实验确定在实验室内使用酸性较高的氟溶液(1mol.L-1HF溶液)对石英砂进行溶蚀实验,通过对比分析发现,实验室模拟条件下可以得到与企鹅粪土沉积层中石英砂相近的表面微形貌特征,这表明它们是在相似的过程中形成的。企鹅粪土沉积层酸性高氟环境中可能存在的HF酸化学溶蚀作用是形成企鹅粪土层中石英砂表面特有溶蚀坑的主要原因。在南极特殊的自然条件下碗状溶蚀坑与企鹅粪之间存在一定的因果关系,从而使石英砂的表面微形貌分析成为南极企鹅生态研究的一种新的辅助手段。     

戴维斯站区与长城站区企鹅粪土层生物标型元素的确定与比较

在中国第22次南极考察(2005/2006)期间,采集了东南极戴维斯站区加德纳岛(GardnerIsland)上一根含企鹅粪的沉积泥芯。分析测试了该沉积物、新鲜企鹅粪和当地基岩中部分化学元素的含量。对元素进行聚类分析并结合对比新鲜企鹅粪、基岩中的部分元素含量特征后得出,该粪土沉积的生物标型元素组合包括P、Se、F、S、As、Cu和Sr等7种元素。这与西南极阿德雷岛企鹅粪土层的生物标型元素组合是基本一致的。在此基础上,对东、西南极企鹅粪土层的生物标型元素进行了优选,得出东南极优选生物标型元素为P和Se,西南极则为F、P和S。这为探讨东南极企鹅数量变化及东、西南极企鹅数量变化的对比研究打下了基础。     

“冰山与企鹅”教学设计的特点与启示

一、“冰山与企鹅”教学设计 美国地理学科中有个内容为“冰山与企鹅”。皇企鹅是体型最大的企鹅,并且是唯一在南极冰盖过冬的企鹅。它们在冬季繁殖,一次只孵化一个幼雏。母亲必须到50英里外的海域寻找食物,然后返回到自己的栖息地,反刍喂养它的幼雏。与此同时,父亲忙着孵卵,在孵化后要为它保暖。当幼雏逐渐长大后,母亲和父亲都要去海洋寻找食物。在去海洋的途中,皇企鹅面临着诸多危险,包括海豹、难以逾越的冰通道等。近来,冰通道问题在一些地方进一步恶化,因为一些巨大的冰山插入冰原,并高耸在那里,这使得企鹅的旅途更加艰巨,要花更长的时间。     

反射光谱技术:研究南极企鹅古生态演化的一种新方法

为探求快速、廉价、无损和同步的光谱技术在南极生态环境研究中的可能性,本文利用南极阿德雷岛的四根企鹅粪土沉积柱样品的反射光谱,通过逐步多元线性回归和主成分回归两种数学运算方法,建立了反射光谱数据与企鹅粪九种标型元素浓度之间的关系,并探讨了南极企鹅粪土沉积物光谱数据的古生态意义。结果表明:南极粪土沉积样品反射率光谱与企鹅粪九种标型元素(P、Ca、Cu、F、Ba、S、Zn、Sr、Se)含量之间存在良好的相关性,预测值与实测值之间的相关系数R都达到了0.9以上,在深度剖面上预测浓度与实测浓度具有非常一致的变化趋势;南极粪土沉积物光谱数据包含有明确的古生态变化信息,可利用主成分分析快速恢复历史时期企鹅数量演化过程。本研究结果为在偏远的南极地区开展古生态环境研究提供了一种新的快捷方法和技术途径。     

东天山企鹅山群火山岩地球化学特征及对古亚洲洋构造演化的指示意义

研究了东天山企鹅山群火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征。结果显示:火山岩Si O2含量介于47.75%~57.78%,Al2O3含量为17.92%~19.88%,Mg O含量为3.96%~6.46%,Mg#值介于52.16~58.20,属于亚碱性系列;微量元素分析表明,火山岩轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损、轻重稀土元素分馏较强,富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素。Sr-Nd同位素组成表明,火山岩ISr(t)变化范围为0.702 386~0.704 264,εNd(t)变化范围为5.61~8.66。地球化学研究表明,企鹅山群火山岩可能源于长期亏损的地幔,而且含有洋中脊和火山弧的物质成分,是软流圈地幔熔体和被俯冲板片流体/熔体交代过的岩石圈地幔楔熔体的混合物。企鹅山群火山岩的母体可能形成于不同的时期和不同的大地构造位置,是板块碰撞后洋脊和火山弧物质在一狭长地带上的混杂堆积。结合前人研究成果,认为企鹅山群火山岩属于古亚洲洋南缘洋壳向北俯冲消减作用的产物,这为古亚洲洋南缘古生代构造演化研究提供了约束。     

托素湖岩芯XRF元素扫描分析及多元统计方法的应用

对托素湖沉积岩芯采用高分辨率XRF扫描分析法进行地球化学元素测试,运用多元统计分析法中的相关性分析、聚类分析及因子分析判别出不同沉积组分,揭示了托素湖沉积物中Si、Al、K、Ti、Ca、Sr、S、Cl、Br等元素的地球化学特征及其所指示的环境意义。同属强烈迁移型元素Ca、Sr在沉积物中主要受托素湖中内生碳酸盐的影响;而外源碎屑元素Si、Al、K、Ti主要受托素湖流域侵蚀的控制,其变化受托素湖流域降水量的控制,一定程度上指示了流域的干湿波动和极端气候事件发生的幅度与频率。