巴西桑托斯盆地早白垩世微生物碳酸盐岩沉积环境与成因

巴西桑托斯盆地深水盐下已经成为近年来全球油气勘探最重要领域之一, 储层主要为早白垩世阿普特阶Barra Velha(BVE)组微生物碳酸盐岩, 但其沉积环境演化和成因尚不明确。通过系统观察岩心102m、井壁取心533块、薄片917块, 本文描述了早白垩世BVE组微生物碳酸盐岩特征。优选不同深度样品42个, 开展了锶同位素、碳氧稳定同位素、主量和微量元素测试分析。结合岩性特征和测试分析结果, 得出以下认识: (1) BVE组主要发育叠层石灰岩、球粒微生物岩和层纹岩三类微生物岩, 其分布在纵向上呈现规律性; (2) BVE组沉积时期总体表现为干旱蒸发、高盐度的半封闭-封闭湖盆环境, 不同沉积期湖盆封闭性和气候环境变化导致了BVE组上、中、下段微生物岩岩石类型的变化; (3) 建立了受古气候控制的微生物岩成因演化模式。BVE组沉积初期主要为半干旱蒸发、高盐度的半封闭-封闭较深水还原环境, 有利于微生物粘结作用, 导致层纹岩大量沉积; 至沉积中期转变为湿润、盐度相对降低、有水体和少量陆源碎屑注入的半封闭环境, 导致微生物作用减弱, 从而主要以球粒微生物岩沉积为主; 至沉积末期变为极度干旱蒸发、超高盐度的封闭浅水还原环境, 有利于厌氧嗜盐类微生物大量繁殖, 从而使得叠层石灰岩广泛发育。

     

瓜伊马斯深海热液口古菌分布及多样性研究

深海热液口由于剧烈的温度(可达到400℃以上)、pH和化学梯度,成为地球生命起源和演化研究的焦点,海底热液口生命系统为人类提供了一个探索深部生命及生命起源和进化的窗口。本文主要开展了瓜伊马斯深海热液口高温环境下沉积物和烟囱样品中古菌多样性的研究。采用实时荧光定量PCR首先对样品中古菌进行了定量,发现沉积物和烟囱两个样品都含有高丰度的古菌,沉积物和烟囱中古菌分别达到1.47×109拷贝数/g和5.29×108拷贝数/g(湿重)。通过核糖体小亚基16S rRNA基因的PCR扩增,文库构建和系统发育分析,发现沉积物和烟囱样品中的古菌类群多数是嗜热和超嗜热微生物,但两个样品中的古菌群落组成差异很大: 沉积物以泉古菌门为主,优势菌群为Miscellaneous Crenarchaeota Group(MCG)和Hot Water Crenarchaeota Group Ⅰ(HWCG Ⅰ); 烟囱样品则主要是广古菌门类群,其中以Thermococcales,Marine Benthic Group D(MBGD)／Deep Hydrothermal Vent Euryarchaeota 1(DHVE 1)为主。在沉积物样品中发现了一个新的MCG类群,命名为MCG-H,可能是MCG的高温独特类群。研究揭示,在瓜伊马斯深海热液口烟囱和沉积物中都包含有丰富的古菌类群包括未被发现的新类群,对瓜伊马斯深海热液口古菌分布和多样性的研究将为进一步深入的古菌生理功能和演化的研究提供基础。     

小叶章湿地土壤酶活性分布特征及其与活性有机碳表征指标的关系

选取三江平原小叶章（Calamagrostis angustifolia）沼泽湿地,研究了沼泽湿地土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及土壤活性有机碳表征指标（土壤微生物量碳MBC,微生物量氮MBN、溶解有机碳DOC）在近表土层（0～30cm）的分布特征,及其内在相关性,探讨酶活性与土壤活性有机碳库的关系。结果表明：表层土壤的酶活性和活性有机碳表征指标含量最高,随着土壤深度增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及MBC、MBN、DOC均显著降低。经相关分析表明,土壤酶活性与土壤活性有机碳表征指标间呈极显著正相关关系,其中蔗糖酶与MBC、DOC相关系数最高,过氧化氢酶活性与MBN的相关系数最高。表明不同土壤酶对湿地土壤活性碳表征指标转化循环的贡献不同,土壤酶活性对土壤活性有机碳库有显著的影响,以蔗糖酶对活性有机碳库影响最为显著。     

煤矸石制作硅肥技术试验研究

煤矸石制作硅肥时应先对煤矸石进行活化处理。通过在煤矸石中加入助剂,采取高温煅烧方法,研究出了煤矸石中有效硅活化的最佳助剂比例为煤矸石:CaCO₃:Na2CO₃:NaOH=1:0.1:0.5:0.05;煤矸石活化的最佳温度为700℃;最佳煅烧时间为2h;最佳粒度为80目。依据煅烧试验结果,提出了煤矸石制作硅肥的工艺技术。经对试验制成的硅肥成分与有害元素测试,符合国家硅肥标准。     

土耳其棉花堡与中国黄龙和白水台钙华退化原因对比研究

通过比较中国四川黄龙、中国云南白水台、土耳其帕穆克卡莱棉花堡三地钙华景观的基本环境地质特征、钙华景观水化学、钙华沉积生物因素的差异性,探讨了土耳其棉花堡钙华退化缓慢的影响因素。对比发现,棉花堡景区藻类约为38种,种类单一,植被覆盖率较低,沉积主要受物理化学因素控制,沉积速率较快,多形成较好的层状结构,杂质少,且原生孔隙度较低,结构致密,结晶度较高,不易坍塌损坏;黄龙和白水台景区藻类分别为86种、196种,种类多样,且植被覆盖率皆高达80%以上,沉积主控于化学和生物因素,沉积速率较慢,结构呈多孔疏松状或多孔珊瑚状,原生孔隙度普遍较高,易退化。此外,棉花堡钙华景区泉水各离子含量均高于黄龙和白水台景区,尤其是Ca2+和HCO3-,这能有效促进CaCO3的沉积。     

微生物磷脂脂肪酸单体碳同位素示踪碳循环过程

碳循环对于维持地球生命和调控气候变化具有重要意义。微生物是碳循环的关键驱动者之一,微生物群落结构和碳代谢活动的变化,能够影响温室气体的释放和碳储量,并进一步对气候变化产生反馈作用。在当前全球变化和人类活动加剧的背景下,需要进一步了解不同环境中的微生物群落组成和碳代谢活动的特征和响应。磷脂脂肪酸（PLFA）因其快速的周转速率和多样的分子结构,已经被广泛用于原位识别不同环境中活体微生物的生物量和群落结构。在此基础上,PLFA的单体碳同位素组成进一步指示了微生物利用哪些碳源,以及通过何种方式同化这些碳源,从而揭示微生物介导的碳流通和碳循环过程。本文综述了PLFA单体稳定碳同位素组成（δ¹³C）和放射性碳同位素组成（Δ¹⁴C）在示踪微生物碳循环过程中的应用。对比了农田、草地、森林、湿地以及海洋沉积物中活体微生物的碳源利用和碳同化途径的差异,这些差异可能与不同微生物对碳源的偏好以及不同环境中底物碳的可用性有关。对比了岩石、地下水、表层和深层土壤环境中微生物对化石碳源和年轻碳源的差异利用,化石碳是岩石和地下水环境中活体微生物碳源的重要组成部分,表明现代活体微生物可以直接利用部分老碳;相反,表层和深层土壤微生物倾向于利用现代碳源,这些碳源可能来自根系分泌物和从表面垂直输送的溶解有机碳。随着加速器质谱和单个化合物制备技术的进一步发展,预计PLFA单体放射性碳同位素将在微生物碳循环过程中发挥更重要的作用,值得在不同环境中进一步探索。

     

高压下深海碳循环的过程及其对生命活动的影响

目前约25%化石燃料来源的CO2被海洋吸收,缓解了人类活动对气候变化的影响。海洋通过多个概念的碳泵将大气中的CO2输送到深海。深海高压和低温的特点有利于CO2溶解,目前已经储存了相当于大气含量50倍的无机碳,另外,深海沉积物中还储存有大量甲烷水合物。认识深海中的碳循环过程,对于保护海洋固碳能力、开发固碳潜力有重要意义。总结了国内外在海洋碳库、碳输送研究方面的进展,重点讨论了深海C元素转化循环的过程以及高压对生命活动的影响。微生物驱动了深海碳循环,大部分浮游植物所包含的有机碳在沉降过程中被微生物矿化成CO2以及转化为难降解的有机碳,使深海成为巨大的、长周转时间的有机碳库; 高压能提高古菌甲烷厌氧氧化的活性,提升屏蔽海底甲烷释放的能力,同时,高压下氧化甲烷的过程中不仅产生碳酸氢盐,还产生可支持异养生物的乙酸,因此,全球甲烷厌氧氧化的通量可能被低估; 高压下细胞代谢额外产生的氨,可作为氨氧化古菌固定无机碳的潜在能量来源。总之,研究现在以及未来的人类活动对深海碳循环过程的影响以及环境效应,评估应用深海作为地球工程技术平台封存CO2的可能性,都迫切需要加深对碳循环在内的深海元素循环的认识。     

藻蓝蛋白对四氯化碳诱导的大鼠肝纤维化及肠道微生物的影响

为开发藻类活性物质的药用价值,探究了藻蓝蛋白(phycocyanin,PC)对四氯化碳(CCl4)诱导的大鼠肝纤维化的影响.试验中将大鼠随机分为3组,分别为对照组、肝纤维化组、CCl4+PC干预组.利用CCl4腹腔注射诱导肝损伤模型,在干预后,通过RT-PCR技术检测了大鼠肝脏中纤维化标志物I型胶原蛋白(collage...     

白云岩有机成因模式:机制、进展与意义

白云岩是一种常见的碳酸盐岩,它广泛分布在古代碳酸盐岩台地中,却很少见于全新世沉积物中,这构成了一个未解之谜。近20多年的研究成果表明,早期成岩过程中微生物参与的硫酸盐还原反应、甲烷生成和厌氧氧化反应以及有氧呼吸作用能够促进白云石的沉淀:细菌细胞和胞外聚合物(EPS)带有负电荷,能够聚集溶液中Mg2+和Ca2+;同时上述氧化还原反应产生HCO3-,提高了孔隙水中反应物的浓度;这样在细菌细胞周围形成一个对白云石超饱和的微环境,有利于白云石的沉淀。这是一种新的白云石成因模式,微生物活动和有机质是影响白云石形成最重要的因素,特殊的球状形态和碳同位素特征是鉴别有机成因白云石的重要标志。白云岩有机成因模式为认识地质历史时期大套白云岩的成因、探索"白云岩之谜"提供了新的思路。     

新疆干旱荒漠地区五株低营养细菌的理化特性研究

低营养菌又称寡营养菌。属于特殊环境微生物类群。通过对新疆荒漠地区分离得到的五株低营养细菌的理化特性研究,初步摸索到了分离培养的方法,并测得其生长温度范围和最适温度37℃;最适pH值8～9;最适含碳量15mg／L培养基,生长需要1％～20％的NaCl浓度,以及一系列生理生化反应指标,为特殊环境微生物尤其是低营养微生物的研究提供了一些新的思路和理论依据。