西南印度洋龙旂热液区神盾螺共附生微生物多样性分析

深海热液区的极端环境促使热液区生物形成了独特的生存机制,即与微生物的共附生关系。本文利用高通量测序技术分析了与西南印度洋龙旂热液区神盾螺（Gigantopelta aegis）共附生微生物的种类及功能。基于16S rRNA基因 V3-V4区扩增子测序结果发现：①神盾螺共附生菌中99.99%都属于细菌域,丰度最高的是变形菌门γ-,ε-,和α-变形菌纲;②神盾螺个体Ga1和Ga3的共附生菌群落中以γ-变形菌为主,个体Ga2 中以ε-变形菌为主,表明在同一热液区生活的不同个体间其共附生菌种类也存在较大差异;③宏转录组测序结果与扩增子测序结果基本一致,即神盾螺共附生细菌中变形菌门相对丰度最高,同时发现了高丰度的硫代谢、氢代谢、甲烷代谢以及环境胁迫应答基因。神盾螺共附生微生物的研究将有助于探究深海热液喷口生物的生存和适应策略,为进一步研究奠定基础。     

高通量深海海水原位采样及分级过滤系统

深海悬浮颗粒物((含浮游微生物)的研究具有重要意义,但深海大洋中多数海域悬浮物的丰度很低,其研究需要较多水样(一次过滤水样超过200L,甚至达到1000L以上),传统方法用采水器采水后甲板过滤费时费力。基于此,本文研制了一种高通量深海海水采样及分级过滤装置,装置包括总成深海泵、过滤装置、数据采集与控制装置,以及支撑架体、供电部件、连接机构和流量计等辅助部件。过滤装置分三级过滤(分别放置0.22、1和5μm孔径的滤膜,并可根据需要更换组合),控制装置采用深度触发和时间触发两种工作模式,并可配套安装CTD、荧光计等海洋环境参数测量设备。针对调查站点,将若干套(如3套)高通量深海海水采样及分级过滤系统分一定间隔悬挂于深海绞车缆线上,可以同步进行相应水层的海水原位过滤,从而形成多水层同步高通量原位多级过滤,以获取浮游微生物等悬浮颗粒物样品。该原位取样系统具有多层同步高通量过滤和分级采样的特点,现已被应用于海洋科考航次中,为深海悬浮颗粒物(含浮游微生物等)的研究提供了一种简约高效的样品获取方法。     

深海沉积物中的稀土矿产资源研究进展

近年发现,太平洋和印度洋的深海盆地中存在大量富含稀土的深海沉积物。主要类型为多金属软泥、沸石黏土和远洋黏土,其中的全稀土含量(∑REY,∑REE+Y)为400×10-6~2000×10-6,最高可达6600×10-6,重稀土含量(HREE)已达到或超过中国南方离子吸附型矿床的重稀土品位两倍以上,是潜在的新型稀土资源,具有重要的经济价值。目前不少学者对富稀土的深海沉积物进行了大量地球化学及部分矿物学的工作,认为多金属软泥中的稀土元素多赋存于与海底热液作用有关的铁锰氧化物和氢氧化物中,而沸石黏土和远洋黏土中稀土元素的富集则与磷酸盐的混入密切相关,其稀土元素主要存在于与磷灰石成分相当的生物鱼骨屑中。深海黏土的北美页岩标准化稀土配分模式与海水相似,表明其中的稀土元素主要来自于海水,REY富集成矿可能主要受控于磷灰石早期成岩阶段,期间稀土元素未发生分异。尽管近些年对深海沉积物中的稀土元素研究取得了不少成果,但是,对于沉积物中的稀土富集机制及影响因素等问题仍然需要更加深入的研究。作为稀土资源大国,为了争取我国在国际海底稀土资源竞争中的话语权,维护中国的稀土利益,中国应加紧开展相关的稀土资源勘查和潜力评价。     

南中国海深水区典型火山发育地震反射特征研究

海洋油气勘探尤其是深水勘探面临着三高难题——高成本、高风险、高技术.如何对储层进行准确预测,是地球物理工作者及地球物理技术亟待解决的问题.本文对火山机构喷发机理及其地球物理特征进行分析,结合邻近工区在火山发育特征规律的认识成果,针对南中国海深水区目标区内典型火山发育,运用常规地震时间切片、剖面分析及沿层均方根振幅属性和沿层小时窗三维地震镂空显示等技术,分析了目标火山发育情况、火山岩喷溢情况、地震反射特征及岩相分布,并建立了该类型火山发育特征、岩相分布规律以及空间展布规律及变化特征的认识.本文的研究成果为该地区准确识别火山发育及预测其分布规律提供了参考,尤其是在钻井少的情况下进行地质异体常识别和储层预测,有利于该地区石油天然气勘探工作以及区域地质认识.     

南海深海生物多样性国际研究态势与热点分析

南海是西太平洋边缘海,有陆架、陆坡、岛礁、深海平原、海山、冷泉等多种生境,近10年来南海逐渐成为世界深海研究的热点。南海是中国海洋生物多样性最高的区域,与作为海洋生物多样性中心的印太珊瑚大三角区具有一定的环境与生物连通性,对南海的深海生物探测研究可丰富对西太平洋及印太交汇区生物多样性及地理分布格局的认知。目前有关南海的生物多样性研究主要集中在北部陆架浅海及岛礁,对于深海生物多样性认知明显不足。本研究梳理了全球深海生物多样性的主要国际战略布局,并对南海深海生物多样性SCIE论文发表情况进行了综合分析,探讨了南海深海生物多样性研究态势,对未来南海深海生物多样性调查与研究提出了研究展望和建议。     

南海细菌胞外多聚物的神经保护活性筛选

本文采取传统的醇沉水溶的工艺提取了深海细菌的胞外聚合物(extracellularpolymericsubstance,EPS),使用过氧化氢作为损伤剂建立SH-SY5Y人神经母细胞瘤体外氧化损伤模型。在安全剂量下评价EPS的体外神经保护活性,确定16种活性良好(细胞活力>90%)的EPS。16种EPS的成分分析结果如下:1)16种EPS的分子量分布呈三段式,分别为>200 kDa, 10～200 kDa和<10 kDa; 2)16种EPS单糖组成中除甘露糖、葡萄糖外,还有稀有单糖氨基葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、半乳糖、岩藻糖; 3)EPS的总糖含量为14.06%～21.40%,蛋白含量为10.66%～31.05%,硫酸基含量为2.91%～26.53%。通过对相应菌株进行16SrDNA全序列分析并与GenBank比对,完成了活性菌株的鉴定,通过MEGA7.0和Figtree构建系统进化树。鉴定结果表明,16株深海细菌归属于3门8科9属16种,分布在三个门类:厚壁菌门(Firmicutes, 9/16),变形菌门(Proteobacteria, 6/16)和...     

一种深海热液原位探测设备供能装置的设计

为了解决深海热液原位探测设备的能量供给问题,设计了一种实用的供能装置.该供能装置采用了一种定制的高能量密度电池,电池组的容量达31.5 Ah,最大输出电压为12 V.供能装置的耐压壳体采用了压力容器的设计原则进行设计,其最大承受压力达70MPa.放电实验表明该供能装置具有较稳定的放电电压;海试实验表明该供能装置能用于深...