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海山微生物多样性研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
随着深海海山区域生物多样性的发现,人们越来越关注深海微生物的研究。海山山脉火山活跃部分具有非常广泛的特殊微生物栖息环境,因此成为人们研究海山微生物多样性的热点。但从现有报道来看,我们对海山微生物的了解还很少。作者主要针对海山、尤其是西太平洋深海海山的类型及其微生物群落(包括对铁、硫循环起指示作用的特殊群落)的研究进展进行综述。在这些研究中,通过基于SSU rDNA克隆测序、T-RFLP、系统发育比较等培养与非培养分析手段发现,西太平洋深海火山活跃海山周围具有比较高的环境多样性与特殊微生物类群多样性,其中ζ变形菌纲(ζ-proteobacteria)和/或ε变形菌纲(ε-proteobacteria)微生物是最普遍的类别。这些研究对于进一步开展其他海山的地质形成过程及微生物栖息环境与类群研究具有较大的指导意义。 相似文献
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北极深海沉积物中细菌和古菌群落结构研究 总被引：3，自引：0，他引：3
在北极深海沉积物生态系统中,微生物的群落结构由有机质输入、能量的可用性及其他环境因素决定.然而,全球气候变暖及其导致的冰盖提前融化正在影响微生物的多样性.为描述北极深海沉积物中的微生物群落结构及其与环境因素的相关性,我们利用罗氏454对北极深海沉积物样品的16S rDNA扩增子进行了测序,对细菌和古菌群落的丰富度、成分、结构及其系统发育分类地位进行了描述.硫还原和化能有机营养类是细菌群落中的主要类群;而古细菌群落主要是由微生物的关系最为密切的氨氧化奇古菌门(96.66%)和产甲烷古生菌界(3.21%).这项研究描述了北极极点附近深海沉积物(> 3500米)中的微生物多样性,将为以后研究类似环境中微生物代谢过程和途径等功能分析奠定基础. 相似文献
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深海在黑暗、高静水压、低温（黑烟囱等热液系统除外）和寡营养的极端环境下形成了特殊的生境。对深海生物/微生物的研究,不仅可以揭示各种深海生物的生理代谢特性和动态变化规律,而且有助于深海生物资源的开发利用,特别是深海微生物碳循环机制的相关研究可为全球实现碳中和目标提供新的路线图。研究深海生物的首要条件是获得大量保持原位特性的样本,然而传统深海采样手段的局限可能导致深海相关研究结果无法反映深海环境下真实的生命过程,亟需发展满足深海生物原位研究的采样方法和生态监测技术。本文对深海生物研究现状,相关科学问题和原位组学研究进展,以及原位生态监测装备研发和应用进行综述,并对深海原位生物实验室进行了展望。 相似文献
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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。 相似文献
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深海是指深度在1,000m以下的大洋,从打破深海中没有生命的定论开始,在具有低温、高压、永久黑暗、营养贫乏等特征的深海环境中含有的大量细菌一直以来都是研究的重点对象之一。太平洋作为地球上最大的大洋,人们对其深海细菌的研究从起初的菌种多样性逐步延伸到功能多样性,包括在生态环境中参与的物质循环和能量流动以及代谢产物的功能应用性研究。深海中丰富的菌种资源不仅被应用到生态环境的防治与保护,同时也是酶制剂和药物来源的巨大宝库。太平洋地区的马里亚纳海沟作为地球的最深处,对此区域的研究,不仅可以丰富菌种多样性,更能开发新的菌种应用资源。本文就以上几个方面进行综述,深度整合目前太平洋深海细菌多样性的研究现状。 相似文献
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海洋微生物极端酶的研究 总被引：7，自引：1，他引：6
海洋微生物是海洋生物的重要成员,它们所处的环境具有很大的特殊性,如：高盐、低温、高压、热流床、碳酸气出口及高浓度有机物沉积地等等,在这些极端环境微生物的研究中,提取到很多新的极端酶,并发现其具有重要的工业应用潜力。近年来日本和欧美多国纷纷投资开展海洋微生物极端酶的研究,并取得很大的进展。１海洋微生物极端酶的特性１．１嗜冷酶低于１０Ｃ才能生长的微生物称为嗜冷微生物,最适生长温度往往为－２Ｃ,嗜冷菌中产生的很多酶在低温下才显示高效的催化效率,这类酶称为嗜冷酶。在深海和南北极的海洋环境中发现不少嗜冷菌… 相似文献
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Although environmental factors such as grain size and organic carbon content may influence the distribution of microbes in marine sediments, there has been little experimental study of the topic to date. To investigate how those sediment variables affect microbial colonisation under in situ conditions, deep‐sea sediments and artificial sediments (glass beads, sands) were incubated in the Arctic deep sea at 2500 m water depth with or without chitin, one of the most important carbon polymers in marine environments. Microbial abundance, biomass, chitobiase activity and changes in community structure were monitored after 7 days and 1 year. In control sediments without chitin addition, no significant changes in microbial abundance, biomass and activity were observed after 1 year. In the presence of chitin, however, considerable increases in these parameters were recorded in all three sediment types tested. Regardless of chitin addition, natural deep‐sea sediments were always associated with higher values of microbial abundance, biomass and activity compared with artificial sediments. Sediment type was always found to be the most significant factor explaining variation in enzymatic activity and bacterial community structure as compared to the effects of chitin amount, incubation time, and changes in cell number or biomass. Overall, this is the first in situ study that has addressed the effects of multiple factors and their interactions on abundance, biomass, activity and community structure of microbial communities in the deep Arctic Ocean. 相似文献
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北极快速气候变化越来越深刻影响着北极地区以及全球的环境变化，已成为当今地球科学研究的重大前沿科学问题。北极东北陆架作为世界上最宽广平坦的陆架，既是北冰洋季节性海冰形成的主要源区，又是现代海冰变化最强烈的区域，对气候变化敏感，响应强烈，属于环境脆弱地区。通过全面分析近年来国际上在末次冰消期以来快速气候变化背景下北极东北陆架环境响应的研究进展和存在的主要问题，阐述了沉积物“源—汇”过程、海冰演化历史、碳循环以及快速气候变化事件等方面取得的研究成果，发现东北陆架地区沉积物和有机碳来源复杂，时空变化强烈，气候和环境变化过程与海冰演化息息相关。未来的研究应加强现代过程的长期连续观测，重视地质记录中气候环境演变信号的精确解译，深化数值模拟技术和大数据的挖掘与使用，开展不同时间尺度北极快速气候变化及其驱动机制研究，并加强北极快速气候变化对中纬度地区特别是对东亚以及我国环境变化影响的研究。 相似文献
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岛礁珊瑚砂环境中存在着大量未被培养和利用的微生物资源, 微生物多样性研究是了解微生物生态功能、开发和利用微生物资源的基础。文章采用多种寡营养培养基选择性分离南海岛礁珊瑚砂中的可培养细菌, 共获得纯培养细菌菌株349株, 通过16S rRNA基因序列分析, 发现它们隶属于4门(Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes)、6纲、26目、43科、73属、134种, 可培养细菌的优势类群为放线菌门, 占所有分离菌株数量的60%; 而且还发现18个16S rRNA 基因序列相似性低于97%的潜在新种。本研究使用改良优化的寡营养培养基进行分离, 较好地显示出样品中微生物的群落组成, 且获得了大量潜在的稀有新物种资源。研究结果表明, 岛礁珊瑚砂样品的可培养细菌资源十分丰富、细菌群落所涉及的生态功能完整、潜在新种比例较高, 为后期岛礁微生物资源挖掘打下了良好的基础, 也为后期开发应用积累了丰富且稀有的菌种资源。 相似文献
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M. Bergmann T. SoltwedelM. Klages 《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2011,58(6):711-723
Although megafaunal organisms play an important role in deep benthic ecosystems and contribute significantly to benthic biomass in the Arctic little is known about their temporal dynamics. Here, we assessed the interannual dynamics of megafaunal organisms from the HAUSGARTEN observatory in the Fram Strait, an area where the effects of climatic forcing are particularly evident. We analysed three congruent camera transects taken in 2002, 2004 and 2007. Environmental parameters were measured in order to be able to put our faunal results into an environmental context.Our results indicate that although the densities of megafaunal species show different patterns over time, most exhibit an overall decrease between 2002 and 2007 and total megafaunal densities decreased regularly from 2002 to 2004 to 2007 (12.16±0.96 to 7.41±0.43 ind m−2). This concurs with a steady increase in bottom-water temperatures and a decrease in the total organic content and microbial biomass of surficial sediments at the same time period. Although suspension feeder densities also decreased, predator/scavenger and deposit feeder densities have declined to such an extent that suspension feeders accounted for almost 100% of the megafauna in 2007. It could thus be argued that the trophic diversity at the central HAUSGARTEN station (2500 m) has decreased. Temperature-related changes in the production of the surface layers may lead to changes in the quality and/or quantity of particles exported to the deep seafloor. The densities of deposit feeders (i.e. holothurians) peaked (1.14±0.13 ind m−2) in 2004, the year following the longest ice cover. These results indicate the importance of ice-related export of particles to the deep seafloor and highlight the need for time-series transects, especially in an era when productive marginal ice zones tend to disappear with the receding sea ice. Although there is a general consensus that the Arctic is in a transition towards a warmer state, only continued observation will allow us to assess if the interannual changes observed are a result of decadal cycles related to the Arctic and North Atlantic Oscillation or if they are indicators of long-term change. 相似文献
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Polar marine ecosystems have global ecological and economic importance because of their unique biodiversity and their major role in climate processes and commercial fisheries, among others. Portugal and Spain have been highly active in a wide range of disciplines in marine biology of the Antarctic and the Arctic. The main aim of this paper is to provide a synopsis of some of the results and initiatives undertaken by Portuguese and Spanish polar teams within the field of marine sciences, particularly on benthic and pelagic biodiversity (species diversity and abundance, including microbial, molecular, physiological and chemical mechanisms in polar organisms), conservation and ecology of top predators (particularly penguins, albatrosses and seals), and pollutants and evolution of marine organisms associated with major issues such as climate change, ocean acidification and UV radiation effects. Both countries have focused their polar research more in the Antarctic than in the Arctic. Portugal and Spain should encourage research groups to continue increasing their collaborations with other countries and develop multi-disciplinary research projects, as well as to maintain highly active memberships within major organizations, such as the Scientific Committee for Antarctic Research (SCAR), the International Arctic Science Council (IASC) and the Association of Polar Early Career Scientists (APECS), and in international research projects. 相似文献
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北极拥有其独特的地理位置和战略价值,同时也是全球变暖最关键的敏感区,世界各国针对北极地区制定了一系列政策计划,并开展了多年的北极海洋科学研究。基于Web of Science数据库收录的1998~2017年SCIE文章,采用文献计量与引文分析的方法与工具,分析了13784篇北极海洋科学研究的整体态势与热点前沿,结果表明：①全球北极海洋科学研究呈现出加快增长趋势,近5年的发文已经翻了一番,年均发文在689篇以上; ②环北极八国是该领域研究的主要力量,美国遥遥领先其他国家,挪威、丹麦研究基底深厚但近年发展稍缓,英国、德国是主要的非北极研究国,瑞典、法国的论文质量均衡,中国、波兰、格陵兰和荷兰则是该领域的后起之秀; ③俄罗斯科学院在本领域发文最多但文章质量良莠不齐,德国极地与海洋研究所、丹麦&格陵兰地质调查机构与挪威海洋研究所的第一作者与通讯作者研究占比高,哥本哈根大学、德国极地与海洋研究所、华盛顿大学在该领域科研影响力较大; ④全球海洋科学研究主要涉及地质学、海洋学、环境生态学、自然地理学、地球化学与地球物理学以及气象学与大气科学等领域,研究热点包括北极气候变化与极端天气、冰川消融与海平面上升、北极生态系统特征结构、北极海洋酸化与污染防治等方面。随着“一带一路”、“冰上丝绸之路”和《中国的北极政策》白皮书的发布,建议我国针对本国情况制定综合性北极科研计划,并注重科研机构间跨部门、跨领域的研究合作,加强与环北极国家和“一带一路”国家的合作,加大科研投入并开展国际规模的科学考察活动。 相似文献
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简要介绍了2007年6月在美国圣迭戈举行的第26届近海力学与极地工程国际会议海洋工程主题分会的概况,分别从船舶研究与实际运用、水下技术研究与进展、海洋建筑物、水动力理论研究与工程应用以及海底矿产和能源开发利用等方面叙述了国内外海洋工程的研究进展情况,为国内相关领域的研究提供有益参考. 相似文献
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介绍近几年来为科学家关注的一种发生在北极的自然现象——尤娜谜,这是一种正在发生的与泛北极环境变化相关的综合性自然现象,影响极广。这里主要介绍尤娜谜名称的出处及含意、自然界的表现形式以及以研究尤娜谜为主要内容的一项大型北极科学研究计划——北极环境变化研究的科学假设、研究内容和研究战略,以求引起大家对这一自然现象的重视。 相似文献
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近年来,北极地区油气资源备受瞩目,北极地区油气资源开发利用开展得如火如荼,为北极国家能源产量增长带来了新的契机。文章以北极国家为出发点,采用文献梳理法,系统研究俄罗斯、美国、挪威、加拿大等北极国家在北极地区的油气资源勘探、开发情况;采用统计分析法,分析北极地区待发现油气资源与已发现油气资源的空间分布特征。研究发现,北极地区的油气资源在空间上呈现出极不均衡的特点。伴随着油气勘探技术的突破以及北极航道的逐渐开通,北极国家纷纷加快北极地区油气开发活动的进程,目前北极国家油气开发活动主要在陆地,而未来将逐步迈向北极近海。中国作为北极事物的重要利益攸关方,可以积极与北极国家开展合作,进而参与到北极地区油气资源的开发进程。 相似文献