基岩断层面古地震研究的主要方法与选点原则

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、地球化学元素测定和光释光等一系列新兴技术的突破,基岩断层面在古地震研究方面的特征优势被不断发掘,日益成为国际古地震研究的热点与前沿.国内外学者从不同专业角度开展了大量的基岩断层面古地震研究,取得了一系列丰硕成果.本文在系统介绍基岩断层面古地震研究的进展、梳理归纳各类研究方法特点的基...     

中国第四纪花粉现代过程:进展与问题

花粉现代过程是第四纪花粉分析的基础,对正确解释地层花粉组合,定量恢复古植被、古气候至关重要.近年来,孢粉学者对花粉现代过程开展了很多卓有成效的工作,取得了长足进展.本文基于前人研究成果和笔者近几十年对花粉现代过程的探索,从花粉产量、花粉传播、花粉源范围、花粉沉积、花粉保存、花粉与植被和气候的关系及人类活动和土地利用等多个方面进行了综合探讨,介绍和评述了第四纪花粉现代过程的进展与问题.通过对比已有研究成果,笔者认为近几十年来国内外孢粉学者在古气候和古植被定量重建研究中取得了重要进展;但不同重建方法各有优缺点,且适用范围不同;花粉产量、花粉源范围、花粉传播与散布、古气候和古植被重建方法和模型等尚不完善,都有待改进;更希望尝试和研发新模型和新方法,进而获得更可信的古气候和古植被记录.虽然国外学者较早开展了花粉与人类活动关系研究,但目前中国在花粉与人类活动和土地利用研究方面处于领先地位,率先开展了人类活动强度定量重建的尝试,希望国内相关学者在今后研究中继续予以关注,以期在地层中定量识别和提取古人类活动信息方面有所突破.此外,国内外对花粉沉积过程和花粉保存研究尚显不足,虽然部分学者就其开展了部分实验和模拟,但缺乏自然环境条件下花粉沉积和埋藏过程研究,亟待开展相关工作.     

基于分子标记的藻类鉴定研究进展

藻类鉴定被广泛应用于藻类遗传学、生理学、生态学和应用藻类学,尤其是藻类调查和评估.然而,基于形态学的鉴定往往因为分类特征未出现或不典型、设备限制和人员经验欠缺等原因带来较大误差.随着测序技术的不断发展,分子标记已成为藻类鉴定的一个通用工具.由于藻类类群众多且差异很大,分子标记的选择成为藻类鉴定的关键.本文综述了蓝藻、硅藻、绿藻、甲藻、裸藻、隐藻、金藻、黄藻、红藻和褐藻等主要门类分子标记的选择及应用进展,包括分子标记选择原则、常用标记和相应序列数据库,以及各个分子标记在不同类群应用中的优缺点等.藻类分子鉴定源于编码核糖体RNA的基因（rDNA）,发展于细胞核、线粒体、叶绿体DNA等.然而,当前藻类分子鉴定逐渐细化和完善,单一的核糖体DNA、内转录间隔区（ITS）和保守蛋白编码基因等短序列分子标记已经很难满足藻类鉴定的需求,多标记组合成为一种必然选择.同时,线粒体基因组、叶绿体基因组、核基因组、转录组和宏基因组等提供了更多遗传进化信息,弥补了短序列分子标记在系统分类应用中的不足.对于藻类鉴定,单纯依赖分子标记或形态学都不足以保证鉴定的准确性,采用将分子生物学、形态学、生理生化学等结合的多相学方法,才能准确地完成鉴定工作.此外,藻类分子数据库的建立和完善是未来分子鉴定的重要工作,快速鉴定方法也必将在未来获得广泛的应用和发展.     

湖泊沉积物DNA在气候环境变化和生态系统响应研究中的应用

随着气候与生态问题的不断涌现,气候环境变化与生态系统响应研究的重要性日益凸显,而传统方法逐渐难以满足深入研究的需要.现代分子生物技术的快速发展使针对湖泊沉积物的DNA分析逐渐被引入相关研究中,有效弥补了传统研究方法的不足,为研究者提供了理解过去气候和环境变化、生态系统响应的新视角.湖泊沉积物中的DNA蕴藏着丰富的生物群落演变信息,不仅是重建古气候、古环境变化历史的有力工具,更有助于研究生态系统的长期演化过程及内部机制,探讨气候环境变化及人类活动对生态系统的影响.本文分析了保存在湖泊沉积物中DNA的特点,着重介绍湖泊沉积物DNA分析在气候环境变化及生态系统响应研究中的应用,并对该技术目前存在的挑战、可能的解决方案及未来发展潜力进行了总结与展望.     

古菌、生命树和真核细胞的功能演化

当前对早期生命演化过程的研究仍存在许多尚未解决的问题,其中以真核生物"基因组起源"和"细胞功能演化"最为重要,回答该问题的关键在于确定真核生物在生命树中的位置以及20亿年前获得线粒体的宿主与现代古菌之间的关系.最新研究认为真核生物是从属于古菌的一支,而新古菌的不断发现将进一步推动"真核细胞功能演化"的研究.文章先对有关"古菌"、"生命树"和"真核细胞功能演化"的研究进展及挑战进行梳理,之后单独总结了当前中国的古菌研究现状,最后从"宏基因组"、"生物信息学方法"和"古菌的分离培养"三方面对通过构建古菌系统发育推动生命演化研究提出展望.     

鄱阳湖流域蚌类环境DNA宏条形码引物的筛选验证

环境DNA技术是一种非侵入、高灵敏、高效率且对环境无破坏性,对生物体无损伤的调查工具.为了筛选适合于蚌类环境DNA生物多样性研究的宏条形码引物,本研究通过对鄱阳湖流域24种常见蚌的基因组DNA进行普通扩增和高通量测序筛选了11对引物(设计了9对通用引物及从相关文献中引用了2对引物),结果显示引物cyt b和16S rRNA具有良好的扩增效果和高辨别度.进一步用环境样本(n=6)并结合传统采样技术对这2对引物进行验证,结果表明:使用引物16S rRNA共注释到蚌科物种6属8种,蚌科物种序列占总序列数的26.69%;而使用引物cyt b共注释到蚌科物种4属6种,蚌科物种序列占总序列数的6.60%.引物16S rRNA更适合用于蚌类环境DNA生物多样性研究的宏条形码引物.在生物多样性监测中环境DNA技术可以作为传统方法的有效补充,且同时使用多对引物,可增加可信度和检测率.     

堆积物古DNA揭示西藏廓雄遗址的食物构成

动物考古和植物考古是重建古代食谱的重要手段.对出土动植物遗存的种属鉴定是动植物考古研究的基础,但其鉴定效率严重依赖于动植物遗存的保存状态.沉积物古DNA(sedimentary ancient DNA)是一种新兴的技术手段,可以从数十万年以来的沉积物中提取出古代动植物和微生物的遗传信息,进而恢复当时生态环境中的物种组成.但目前将沉积物古DNA技术应用于旷野遗址的研究还鲜有报道.本文尝试将沉积物古DNA技术应用于西藏廓雄遗址(3160～2954cal a BP)的调查剖面,并与出土的动植物遗存进行对比.结果发现,在大麦(Hordeum vulgare)和绵羊(Ovis aries)等农作物与家养动物的鉴定上,两种方法可以互相印证,但遗址堆积物古DNA中还检测到大植物遗存中没有发现的粟(Setaria italica),以及多种与农作物伴生的微生物.本研究通过动植物常规鉴定方法与沉积物古DNA分析,揭示了廓雄遗址先民的部分食物组成,其中包括:粟类、麦类等谷物,绵羊、黄牛等家养动物,以及渔猎的野生动物等.本项研究表明,沉积物古DNA技术具有通过旷野遗址文化堆积物复原其中动植物种属信息的潜力,...     

对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨

古地磁数据的获取和应用是进行古地理再造的重要基础.同时,计算机技术的发展以及GIS技术的推广,极大地推动了古地理再造方法的革新,为古地理再造提供了更加方便、高效的软件辅助平台.本文主要围绕古地磁数据资料、应用方法及软件开发等方面,对其发展历史与研究现状作一详细的回顾与探讨.     

定量地震地貌学研究进展

定量地震地貌学以三维地震数据为基础,通过对地貌特征参数的定量分析来了解盆地历史、沉积过程和填充构架,在沉积体系定量分析和储层表征方面为一新方向.其主要研究内容包括系统地质研究、地震属性分析、地貌特征定量分析、沉积单元交汇分析和沉积体系影响因素研究等五方面,核心为多数据融合及沉积单元形态定量数据的利用.定量地震地貌学在冲积河道、三角洲、浊积水道、水下扇储层特征及结构研究方面已取得较大突破,在地层沉积定量研究、储集体规模预测方面具有较大优势和前景.     

微囊藻毒素生物学功能研究进展

我国淡水水体蓝藻水华的频繁发生已成为我国目前和今后长时期内面临的重大水环境问题.微囊藻(Microcystis)因其产生对人类健康具有危害的微囊藻毒素而尤其受到重视.研究者对构成蓝藻水华的主要种类、微囊藻毒素的毒性、毒理等方面的认识逐渐明晰,但对微囊藻毒素生物学功能的了解还相对较少.本文对微囊藻毒素的产生,尤其是近年来随着技术的发展在微囊藻毒素生物学功能方面的研究开展讨论:总结了微囊藻毒素可能作为化感物质、参与光合作用、在微囊藻的越冬或复苏中可能发挥的作用以及可能参与微囊藻群体形成及维持等4个方面的生物学功能;分析了微囊藻毒素作为信号分子的研究现状;探讨了全球气候变化及实验室模拟条件下微囊藻毒素产毒与无毒株的竞争,并对微囊藻毒素未来的研究热点及组学技术可能在其研究中的应用进行了展望.     

原生动物单细胞PCR应用初探——以天蓝喇叭虫为例

以天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)为研究对象,探索了单细胞单基因PCR扩增及单细胞全基因组PCR扩增技术在原生动物中的应用.经过不断探索和优化条件后,试验取得了理想的结果.在40例单细胞单基因(SSU rDNA基因全序列)PCR的一次性扩增中,新鲜细胞和经过中性红染色的细胞都获得了100%的成功率,室温下酒精(95%)保存一周的细胞获得了82.5%的成功率.在单细胞全基因组PCR扩增中,采用高效高保真的phi29 DNA聚合酶结合随机引物(Random Primer)进行扩增,获得了丰富且质量较高的PCR产物.以全基因组扩增产物(稀释10倍)对四个常用的基因位点(TEF1、SSU rRNA、18S-ITS1-5.8S、a-tubulin)进行扩增,均成功获得相应的基因片断.     

2008年汶川大地震临震前震中附近是否存在显著的地壳垂直运动?

2008年5月12日的汶川MS8.0地震是自1976年唐山地震以来发生在中国大陆的最大灾难事件.地震发生后有人通过对GPS数据的动态处理分析认为在地震前1小时内震中附近有非常显著的地壳垂直运动发生,从而提升了地震学界对通过高频GPS观测技术实现地震短临预报的预期.高频GPS观测技术是近年来GPS技术发展的一个重要方面,在研究地震前后地壳形变短期变化过程、地震震源破裂过程等方面取得了非常广泛的应用,但数据解算的精度和可靠性还是受到多种因素的制约.文中提出了一种基于数据静态处理得到的载波相位观测残差来分析测站位置动态变化的方法,并采用这种方法对汶川地震前震中附近几个GPS连续站的数据进行分析,结果表明汶川地震前震中附近并不存在显著的地壳运动.     

湖泊微生物宏基因组学研究进展

湖泊微生物作为湖泊生态系统重要组成部分,在局域和区域的元素循环中发挥着关键作用.由于自然环境中微生物之间的复杂关系和对微生物认知的片面性,可在实验室培养的湖泊微生物比例不足1%.近10年来,宏基因组学技术在微生物生态学研究中得到了广泛应用,不仅扩展了对湖泊微生物群落组成和多样性的认识,更揭示了湖泊微生物的功能多样性和微生物之间的相互作用.特别是基于宏基因组数据的分装(Binning)手段,可以获取大量湖泊中未培养微生物的基因组信息,用于后续的比较基因组、生态进化和培养组学等研究.随着宏基因组学相关学科和技术的不断发展,其将在湖泊微生物生态学基础理论研究和环境生物监测应用中发挥更为重要的作用,成为人类了解湖泊生态系统功能和维持机制的有力工具.     

磷灰石U-Th/He法-&mdash|一种低温热年代计

回顾了U Th/He测年方法的发展过程 ,简要介绍了该方法测年的原理、分析流程和长α -粒子停止距离校正。然后介绍了近年来在磷灰石He扩散性研究及数值模拟方面取得的一些成果和磷灰石U Th/He热年代计在研究古地貌、岩体构造抬升、盆地热历史演化方面的应用。最后分析了U Th/He测年方法的优、缺点 ,说明这一方法既存在广阔的应用前景 ,又有待于进一步完善、提高     

磷灰石U-Th/He法——一种低温热年代计

回顾了U Th/He测年方法的发展过程 ,简要介绍了该方法测年的原理、分析流程和长α -粒子停止距离校正。然后介绍了近年来在磷灰石He扩散性研究及数值模拟方面取得的一些成果和磷灰石U Th/He热年代计在研究古地貌、岩体构造抬升、盆地热历史演化方面的应用。最后分析了U Th/He测年方法的优、缺点 ,说明这一方法既存在广阔的应用前景 ,又有待于进一步完善、提高。     

相干技术在油气勘探中的应用

相干技术是一种度量地震数据相似性的技术,被称为近几十年来三维地震解释方面最重要的突破之一.本文回顾了相干技术的发展历程,介绍了相干技术的基本原理,概述了常用的三代相干算法及其优缺点,以及国内学者近年来对相干技术不懈地探索研究.在此基础上,系统整理分析了相干技术在油气勘探方面的应用.相干技术具有压制连续性、突出不连续性的特点,将异常体的共性浓缩,把原数据体中多线、多道、多点的信息浓缩到一个点上来反映该点地质特征,因此相干体比常规数据体更加清楚直观,将各种地质现象更清晰地展示出来,可广泛地应用于油气勘探的各个阶段,即在构造特征研究、沉积环境分析、储层预测、特殊地质体识别、地震资料处理、油藏研究和层位标定共7方面.     

我国中高层大气观测研究的新进展

中高层大气是与人类生存环境关系极为密切、又易受太阳活动影响的层次，它的研究在日地物理研究中占有特殊的地位．近年来，我国在中高层大气行星波、重力波、光化过程和太阳活动与人类活动影响等方面取得了可喜的进展，获得一系列重要成果；在观测方面，VHF雷达、钠荧光激光雷达、中间层大气毫米波探测和倾斜滤光片光度计等一批新型观测设备投入使用，增强了对中高层大气的探测能力.本文重点介绍了近年来我国在高平流层、中间层和低热层大气方面的主要研究情况．     

研究季风区历史时期湖泊环境演化的意义

本文首先讨论了历史时期季风区湖泊环境演化研究在古全球变化研究中的地位及其意义,着重强调人与自然相互作用研究以及进行定量研究是该领域的关键所在。综合中国近年来在湖泊沉积与古全球变化研究中取得的成果,提出在该领域研究的一些新的认识与亟待解决的问题。     

禹荥泽——古黄河的一块天然滞洪区

荥泽是我国古代的一个著名湖泊,是我国经典地理著作《禹贡》记载的湖泊之一,其产生年代、形成环境及地理位置一直存在着不同的认识.本文以文献记载为线索,通过野外实地调查,从地质构造、地层分布和古地理环境诸方面,对荥阳地区槽状洼地内的湖相地层进行了较为系统的研究,并根据该地层的14C测年数据,认为这一湖相地层是由《禹贡》济水"入于河,溢为荥"的古湖泊所形成,因此将这个古湖泊称作禹荥泽.这个古湖泊实际上相当于当时黄河的一块天然滞洪区.     

福尔马林固定白鲟(Psephurus gladius)标本的DNA提取及其相近种微卫星引物的适用性

白鲟是是世界上最大的淡水鱼之一,为我国独有,被誉为"长江中的活化石".目前白鲟群体已极度濒危,获取其新鲜材料非常困难,因此本文以保存于中科院水生所标本馆的福尔马林固定白鲟标本为研究材料,尝试从其肌肉、心脏、鳍条和肝脏组织提取白鲟基因组DNA,并检验相近种匙吻鲟和中华鲟微卫星引物对白鲟有无适用性.实验包括福尔马林固定白鲟标本从组织预处理到消化、抽提等步骤的整体优化过程;通过一系列对比试验分析在不同条件下提取到基因组DNA片段大小的差异,最终实现了福尔马林固定白鲟标本基因组DNA的稳定提取,并提出后续实验的延伸设想加以完善.