Tertiary deltaic and lacustrine organic facies: comparison of biomarker and kerogen distributions

Biological marker and kerogen compositional data in Tertiary deltaic and lacustrine settings were compared and contrasted. The two settings are represented by (a) coals and organic-carbon-rich shales in a ick deltaic sequence from the Far East, constituting three distinct organic facies, and (b) humic coals and spropelic oil shales in a restricted intermontane (freshwater) lacustrine sequence from western Montana (U.S.A.), constituting two distinct organic facies. Wedistinguish the organic facies in each depositional setting by systematic differences in gross compound class distributions, kerogen and infrared spectral characteristics, molecular character of pyrolyzates, sterane carbon number distribution and sterane/hopane ratios. The kerogens of the three deltaic organic facies are characterized by varying quantities of vitrinite, resinite, sporinite, cutinite and fluorescent amorphinite. Triterpane distributions reveal numerous terrigenous compounds, including oleanane, oleanenes and unidentified C₃₀ (presumably) resin-derived components. The two organic facies of the freshwater lacustrine setting are distinguishedased upon either a vitrinite or an alganite/fluorescent amorphinite predominance in the kerogen. Numerous characteristics facies-related markers are also present, including dehydroabietane (land plant resins) and 4-methylsteranes (perhaps from freshwater dinoflagellate input). The available molecular and petrographic data are evaluated, and characteristics are proposed for distinguishing five organic facies of these two depositional settings. The successful simultaneous use of molecular geochemistry and organic petrography in this study provides a format for refining the organic facies concept.     

An application of Iatroscan thin-layer chromatography with flame ionization detection—lipid classes of microorganisms as biomarkers in the marine environment

Iatroscan TLC-FID combines the separatory capabilities of thin-layer chromatography (TLC) (on silica coated chromarods) with the possibility of quantitation by flame ionization detection (FID). It can be used to separate lipid extracts into classes of compounds ranging from neutral to polar products. The rapidity with which this system provides lipid class profiles from small samples makes it particularly useful in oceanographic studies where routine analyses of large numbers of samples are required. Lipid classes were analysed in 4 marine bacterial strains grown on various substrates and 10 microalgae isolated from the marine environment and grown in batch cultures. Data on lipid composition of these microorganisms were obtained and compared to literature data. Results show that ratios between classes of compounds within the different groups of microorganisms were characteristic enough to constitute a good print of bacterial or phytoplankton sources in organic matter in sea water. In a preliminary study, phospholipid classes from a bacterial strain and a microalga were separated. Results show that the determination of ratios between phospholipid classes in organic matter could represent an improvement in the utilization of lipid classes as biomarkers.     

2011～2012年度大亚湾海域浮游植物群落的季节变化

于2011年12月至2012年11月采集了大亚湾海域9个站位表层水样, 对大亚湾海域的浮游植物群落结构进行了周年调查。本次调查共鉴定出浮游植物93种, 其中硅藻门40属55种, 甲藻14属33种。秋季浮游植物种类较为丰富, 春季和夏季较低。浮游植物细胞密度为41～396个/mL, 年平均值为72.5个/mL。浮游植物细胞密度夏季较高, 春季较低。硅藻是浮游植物优势类群, 年均占浮游植物总细胞密度的83.6%, 优势硅藻主要有拟菱形藻(Pseudo-nitzschia spp.)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)等。甲藻细胞密度一般较低, 各季节甲藻的百分比含量为1.5%～32.6%, 春季血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea)大量出现, 最大细胞密度高达82.3 个/mL。浮游植物种类多样性指数(H′)和均匀度(J)在冬季和秋季较高, 夏季较低; 远岸站点较高, 近岸站点较低。研究结果说明虽然大亚湾浮游植物群落结构仍以硅藻占据优势, 但甲藻种类与数量及百分比具有明显上升的趋势, 同时近岸海域的富营养化导致了浮游植物种类多样性的下降。     

粤西近岸海域浮游植物群落的生态特征

作者基于2011年9月(丰水期)和2012年1月(枯水期)粤西近岸30米以浅海域的调查资料,分析该海域浮游植物的种类组成、优势种、丰度及其群落结构多样性。结果表明,调查海域共鉴定浮游植物4门41属116种,硅藻为最主要优势类群。丰水期与枯水期共有种类40种,物种相似性指数为34.48%,表明2个调查季节种类组成变化较大,存在明显的季节性差异。枯水期优势种仅1种,为金藻门(Chrysophyta)的球形棕囊藻(Phaeoecystis globosa),优势度高达0.496;丰水期优势种有4种,其中以硅藻门的旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)优势度较高(0.249)。浮游植物丰度表现出时间和空间异质性,丰度总体呈现近岸站位高于离岸站位,此外,丰水期浮游植物丰度湛江沿岸站位高于其他调查站位,枯水期浮游植物丰度则由西南部向东北部递减,总体而言,枯水期浮游植物丰度比丰水期高。群落结构多样性为枯水期西南部海域明显低于东北部海域,丰水期站位间多样性无明显变化规律,相比之下,丰水期群落物种多样性水平相对较高。相关分析表明:浮游植物丰度与p H、悬浮物呈正相关,与丰水期水温和枯水期盐度呈负相关。     

崂山湾网采浮游植物时空分布特征及其与环境因子关系

为了解崂山湾浮游植物群落年际变化特征,在该海域设置了14个监测站位,于2012年-2014年每年3,5,8,11月采用浅水Ⅲ型浮游生物网进行了12个航次调查,并同步监测其它环境因子。共鉴定浮游植物127种,隶属于硅藻、甲藻、金藻、蓝藻、绿藻5大门类25科47属,其中硅藻16科36属105种,占种类数的82.7%;甲藻6科8属19种,占种类数的15.0%;金藻、蓝藻、绿藻各1科1属1种。优势种季节更替明显,3月份主要优势种为冰河拟星杆藻、中肋骨条藻和加拉星杆藻等,5月优势种为夜光藻、尖刺拟菱形藻和密联角毛藻等,8月优势种为三角角藻、尖刺拟菱形藻和派格棍形藻等,11月份优势种为虹彩圆筛藻、派格棍形藻和冰河拟星杆藻,浮游植物群落年际相似性在42%水平聚类分为春夏秋冬四大类群。浮游植物丰度季节更替明显,上下半年均有一个高峰期,上半年高峰期出现在3月,平均丰度169.2×104cell/m3,下半年高峰期在8月,平均丰度51.8×104cell/m3。绝大部分时间浮游植物丰度由近岸向远海呈递减趋势,高值区出现在田横岛西侧和鳌山卫东北面的内湾处,低值区位于远离崂山湾的外侧海域。群落Shannon-Wiener多样性指数平均2.305(1.829—2.745),Margalef丰富度指数平均0.987(0.634—1.507),Pielou均匀度指数平均0.675(0.466—0.815)。浮游植物丰度很大程度上取决于硅藻丰度,二者均与盐度、铵盐、叶绿素a、N/P呈极显著正相关(P0.01),与p H和无机氮显著正相关(P0.05),而与水温呈显著负相关(P0.05)。甲藻丰度与无机氮和铵盐含量呈显著负相关(P0.05)。物种多样性指数与化学需氧量显著正相关(P0.05),与无机氮、总磷和活性磷酸盐显著负相关(P0.05)。     

2014年冬季热带西太平洋雅浦Y3海山浮游植物叶绿素a浓度及粒级结构

2014年冬季对西太平洋雅浦区Y3海山及其邻近大洋海域不同粒径浮游植物叶绿素a浓度进行了现场观测,同时结合温度、盐度、营养盐数据,分析了Y3海山区总叶绿素a浓度分布情况,不同粒级浮游植物对总叶绿素a浓度的贡献率及其与环境因子的关系,并与热带西太平洋大洋区(DY断面)进行了比较。结果表明:Y3海山A、B断面与DY断面水体平均叶绿素a浓度相差不大,分别为0.057、0.054和0.051mg/m3,A、B和DY三个断面各水层(0、30、75、100、150和200m)叶绿素a浓度变化范围分别为0.009—0.205、0.005—0.236和0.007—0.229mg/m3。不同粒级浮游植物的叶绿素a占总叶绿素a的比例从大到小依次为微微型浮游植物、微型浮游植物和小型浮游植物,三者在各断面的比例分别为A断面:59.97%,25.39%,14.64%;B断面:50.87%,30.70%,18.43%;DY断面:55.87%,29.87%,14.26%。微微型浮游植物在整个调查区域为优势类群,在A、B和DY三个断面的平均浓度分别为0.025、0.026和0.029mg/m3。各站位均有次表层叶绿素a浓度最高值现象,其中Y3海山区西南部和东南部为叶绿素a浓度高值区。洋流、温度和营养盐均对叶绿素a浓度分布有一定的影响。本研究发现海山经典假说不适用于2014年冬季的Y3海山区。     

南海北部冬、夏季海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征

本文通过南海北部冬、夏季航次的现场观测,研究了海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征(P-E曲线)。结果表明南海北部浮游植物P-E曲线存在明显的季节变化。在冬季,P-E曲线呈现高P_mB、高α、高β的特征,这表明冬季浮游植物在低光照环境中光合作用速率增加迅速,其最大光合作用速率较高但容易受到光抑制。与冬季相反,夏季P-E曲线呈现低P_mB、低α、低β的特征,浮游植物受光抑制影响小,但最大光合作用速率低于冬季。水温和粒级结构等指标与P-E参数存在显著相关,这意味着环境和群落的季节变化可能对光合作用特性有一定影响。通过P-E参数模拟得到真光层内光合作用速率,模拟值与现场结果之间呈明显的线性相关但存在高估。此研究有助于认识南海浮游植物光合作用特征,并为初级生产力模型研究提供依据。     

2010年秋季南海北部浮游植物群落结构研究

2010年10月26日-11月24日在南海北部进行了浮游植物群落结构的调查,共鉴定浮游植物4门70属204种(包括未定种12种),浮游植物以硅藻为主,其物种数为146种,其细胞丰度占总浮游植物细胞丰度的93.17%;甲藻次之,其物种数为51种,占总浮游植物细胞丰度的0.63%;金藻门3属4种及蓝藻门2属3种;蓝藻门中以红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum)为主。调查区浮游植物的细胞丰度介于0.06×103~107.50×103 cells/L之间,平均值为5.00×103 cells/L。海南岛东北部和粤东近岸表层浮游植物丰度较高。垂直分布上,表层和25 m层的浮游植物细胞丰度较高。浮游植物主要优势种类有菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、舟形藻(Navicula spp.)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、斯氏几内亚藻(Guinardia stolterforthii)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等。调查区表层和5 m层Shannon-Wiener多样性指数平均值分别为3.14和2.83,Pielou均匀度指数平均值分别为0.73和0.77;两种指数在表层和5 m层均表现出较高的一致性。环境分析表明除硅酸盐外,浮游植物细胞丰度与其他环境因子均呈极显著性的相关性,主要受到氮元素及磷酸盐的共同限制作用。     

2014年夏季南海北部浮游植物群落结构

2014年8月20日-9月6日对南海北部(18°~22°N,114°~116°E)的11个站位进行了浮游植物群落结构的调查,其中2个站位为时间连续站。共鉴定出浮游植物4门68属229种(包括变种、变型及未定种),其中硅藻门43属147种,甲藻门20属75种。浮游植物平均细胞丰度为16.318×103 cells/L,硅藻的平均细胞丰度为14.653×103 cells/L,占总丰度的89.80%,硅藻的分布决定了浮游植物的分布。近岸冲淡水含有丰富的营养盐,因此近岸海域的细胞丰度高于大洋海域,垂直分布表现出先增加后降低的趋势。本次调查的优势种为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、拟脆杆藻(Fragilariopsis sp.)、短孢角毛藻(Chaetoceros brevis)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、扁面角毛藻(Chaetoceros compressus)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)以及海洋角毛藻(Chaetoceros pelagicus),各优势种的分布趋势相似,呈现出近岸高于外海的趋势。Shannon-Weiner多样性指数与Pielou均匀度指数的平均值分别为2.37和0.56。浮游植物昼夜垂直变化明显。典范对应分析结果显示浮游植物空间分布主要受总氮盐、硅酸盐、微型浮游动物与盐度的影响。根据细胞丰度进行的站位的聚类分析显示浮游植物群落明显可划分为近岸群聚与大洋群聚。     

夏季南极长城湾海流变化特征及其对浮游植物生物量的影响

通过对2010/2011年夏季南极长城湾叶绿素a浓度和海流等环境参数的传感器连续观测;研究其时空变化特征及海流对浮游植物生物量的影响。结果表明;12.9 m水层叶绿素a浓度从12月中旬开始增长;直至2月上旬开始维持相对稳定;期间出现两个高值点（2.74 μg/L和3.76 μg/L）。叶绿素a浓度表现出了24 h周期变化特征;每日叶绿素a浓度最高值出现在正午前后时段的概率要高于其他时段。表层海水受西北风影响;流速较大;约为60~100 cm/s;中层和底层水体流速较小;约为10 cm/s。表层的风海流使海水在长城湾发生辐散;下层海水向上涌升;驱动了水体的垂直交换。长城湾与麦克斯韦尔湾存在水体交换;水体主要从中层进入湾内;从表层输出。长城湾的叶绿素a浓度与流速呈显著负相关;表明低流速环境有利于长城湾浮游植物的生长。