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渤海沉积物氮的生物地球化学功能 总被引：2，自引：0，他引：2
20世纪90年代,科学家们对海洋沉积物中氮的行为等进行了较深入的研究(宋金明,1997; Hammond et al.,1996;Jordan et al.,1998)。如氮的早期成岩过程、氮的去营养化作用、氮在沉积物-海水界面的转移过程及交换通量。近年来实施的全球性重大合作计划,如 JGOFS、GLOBEC、SOLAS等进一步加强了对海洋中的氮循环的研究(Collier,1991;Smith et al.,1996)。随着研究的深入,沉积物中氮循环的控制机制、氮循环与其他生源要素循环的关系及其生物地球化学功能等方面的研究已经成为目前研究的焦点。以往的研究工作大多集中于从沉积物间隙水这一角度研究沉积物中的氮循环,而对沉积物本身研究较少,主要是由于研究手段、方法的缺乏(甄别沉积物中氮的各种赋存形态极为困难)。而通过对沉积物初步的研究已证明(马红波等,2001),沉积物固体颗粒本身的特征,如颗粒大小及氮在其中的赋存形态对较长时间尺度上的氮循环过程具有重要影响。本文作者在研究沉积物氮形态基础上,对渤海沉积物氮的生物地球化学功能进行了探讨,以期对深入研究生源要素的循环过程提供基础依据。 相似文献
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氮(N)是生物生命活动的基本营养元素，N循环是整个生物圈物质和能量循环的重要组成部分。近几十年来，环境和资源问题的日益突出促进了人们对海洋生态系统的研究及对海洋资源的开发和利用，海洋中的N循环亦受到了广泛关注。尤其是20世纪90年代以来，随着国际地圈与生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学研究(GLOBEC)等重大国际合作计划的实施，海洋中的N循环研究取得了重大进展。
本文主要对海洋沉积物中的N循环过程进行了阐述，包括海洋沉积物中N的生物地球化学循环(海洋中N与生物生产过程的关系、早期成岩作用及N的去营养化、沉积物中N循环及其控制机制、颗粒N的形成及其功能、N与其他生源要素循环的关系)及沉积物中N循环的研究方法等，以期对进一步开展N循环的研究有所帮助。 相似文献
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海洋沉积物/颗粒物在生源要素循环中的作用及生态学功能 总被引：2，自引：1，他引：1
海洋沉积物/颗粒物是生源要素循环过程中的关键源与汇，沉积物/颗粒物一方面是海水生源要素的主要归宿，生源要素从溶解态经复杂的生物-化学过程转变为颗粒态，颗粒物质再沉降形成沉积物，另一方面，海洋沉积物/颗粒物经过微生物-浮游动物-底栖生物作用分解形成溶解态的生源要素，并释放到海水中再次被浮游植物利用，进入下一轮循环，所以，海洋沉积物/颗粒物具有异常重要的生态学功能。浮游植物是海水溶解态生源要素的利用者和海源颗粒态生源要素的初始形成者，浮游动物通过摄食浮游植物或其他有机颗粒物可释放出溶解态生源要素或形成更大的颗粒物，颗粒物沉降后形成的沉积物又通过底栖生物摄食-扰动-破碎等过程将颗粒生源要素释放进入水体参与再循环。生态系统不同类群的生物在颗粒生源要素的释放-沉降中所起的作用不同而又相互关联，其中浮游动物-底栖生物的摄食与代谢、微生物参与的分解过程起着非常重要的作用。所以，海洋沉积物/颗粒物生态学功能研究作为支撑海洋环境和资源的持续利用的科学基础，已成为海洋科学的前沿领域，必将获得跨越发展。 相似文献
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新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。
我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。
海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。
本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。 相似文献
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海洋生物对二甲基硫生产的控制作用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
二甲基硫(DMS)是参与全球硫循环的最主要的海洋生源硫化物,对全球气候变化和环境酸化产生重要影响.海洋中DMS的产生是一个极为复杂的生物学和生态学过程,主要涉及的生物过程包括浮游植物病毒感染、浮游动物摄食和DMSP裂解酶的活动.根据海洋生物活动在二甲基硫的全球生物地球化学循环中所起着的重要作用,作者综述了国际海洋科学工作者十几年来在DMS生物生产过程研究方面的进展. 相似文献
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氮是海洋浮游植物必需的大量元素，又是海洋浮游植物生长的主要限制因子之一，研究氮元素的补充机制对了解海洋生态系统有重要意义。海区氮营养盐的补充主要通过新生氮实现，其主要补充机制为径流输入、大气干湿沉降、水体混合、上升流及生物固氮作用。生物固氮是指固氮生物将大气中的氮气还原成氨的过程，对地球上氮循环和氮平衡具有不可替代的作用。海洋生物固氮作用是维持海洋初级生产力和新生产力的一个重要生态反应。海洋中固氮生物种类较多，主要包括固氮蓝藻、异养细菌和光合细菌。 相似文献
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海洋表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
颗粒物质在向海底沉降的同时,在自然因素、生物扰动以及人为因素等作用下,海洋表层沉积物会再悬浮,从而引起生源要素在海水和沉积物中的再分配,进而对生物食物网、初级生产力产生影响。特别是在陆架边缘海,由于海水较浅,再悬浮剧烈,对生源要素的垂直转移及其生物地球化学过程影响严重,由于再悬浮的诱因很多,过程复杂,所以定量研究表层沉积物的再悬浮还有很多困难。作者将主要对表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响进行总结归纳,以期促进这方面的研究。 相似文献
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ROLESOFMARINESEDIMENTSSPECIESDIVERSITYINBIOGENICELEMENTCYCLING海洋沉积物是地球上最大面积的覆盖层,约为3.5X108km2,约占覆盖地球面积的48.6％,其中含有的碳高达3.8x1018g,占覆盖物中总碳的71.7％,可见海洋沉积物在全球生物地球化学循环中起着非常重要的作用[1～9]。在海洋沉积物中,存在有大量的生物,它们在沉积物生源物质循环中是起控制作用的关键因素,所以研究海洋沉积物中生物种群的功能已成为海洋学又一新的热点。在海洋沉积物中,已被描述过的生物仅十几万种,而其中存在的生物可能有几千万种[… 相似文献
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渤海中南部沉积物中生源要素的分布特征 总被引：3，自引：0，他引：3
从化学结合形式出发,对渤海中南部海区沉积物中OC、N、P、BSi等生源要素的含量进行调查分析,讨论了各生源要素的分布及其影响因素。结果表明:受陆源输入的影响,表层沉积物中各形态氮、磷及有机碳均呈现"近岸高,远岸低"的分布趋势,生物硅的含量分布则与海区浮游硅藻的分布趋势相一致;可交换态氮是总氮中较活跃的部分,占总氮的比例约为3.7%;固定态铵是总氮的主要组成部分,约占总氮的38.4%,其主要与有机质含量及黏土矿物组成有关;渤海表层沉积物中OC/BSi、ON/BSi以及OP/BSi的比值分别为2.38、0.19、0.03,低于Redfield比值,说明有机质优先于生物硅分解;OC/ON平均值在6.0~14.0之间,判断渤海沉积物中有机质受陆源输入和海洋自生共同影响;其中,有机碳主要以陆源输入为主,而有机氮在沉积物表层主要以陆源输入为主,在沉积物下层则主要来源于海洋自生。 相似文献
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病毒: 海洋生态动力学和疾病学研究的创新点 总被引：6，自引：0，他引：6
病毒在海水中的浓度为10^7～10^9个／mL，多种多样的海洋病毒几乎对所有的海洋生物都有影响，5％～40％的海洋生物是被病毒销毁的，近30％海洋蓝藻和60％游离异养菌的死亡与病毒有关。地球26％的碳循环经海洋病毒完成。病毒可以影响许多生物地球化学过程和生态学过程，包括营养物循环、颗粒大小分布和沉积率、细菌和藻类的多样性和物种分布、赤潮控制、全球气候变化和种闻基因转移。各种生物种群内和种群闻有机会充分接触，为病毒传播及变异创造了条件，使海洋系统成为极富多样性的原始病毒库，除了对海洋细菌、蓝细菌、真核藻类、浮游生物等重要海洋初级生产力和次级生产力相关的种群的感染而影响整个海洋生态系以外，病毒还导致海水养殖品种发生多种病毒性痰病，病毒生态学特征对海洋生物痰病的发生和流行起着十分关键的影响作用。虽然国际上海洋病毒研究取得了重要的研究进展，但与海洋病毒的实际作用相比，研究还只是初现端倪，学科具有广阔的发展空间。 相似文献
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Nitrogen forms and decomposition of organic carbon in the southern Bohai Sea core sediments 总被引：5，自引：0，他引：5
Study on form characteristics of nitrogen in marine sediments is the primary method to research its biogeochemical cycling and nitrogen form characteristics in core sediments can reflect the process and results of early diagenesis in a certain degree. In this paper, Sequential extraction process in natural grain size was used for studying the existent forms of nitrogen in five core sediments of the southern Bohai Sea for the first time. Nitrogen was divided into two parts -transferable and fixed based on whether it could be extracted by the reagent. Distributions and early diagenesis of transferable nitrogen forms in the southern Bohai Sea were researched integratedly. Results indicate that IEF - N and OSF-N are predominant forms in transferable part in the studied core sediments. Contents of different nitrogen forms vary differently with depth, and have different diagenesis process. Decomposition constant of organic nitrogen (ON) and OC are about 15.51 × 10~(-3)a~(-1)and 4.79× 10~(-3)a~(-1) respective 相似文献
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中国近海区域古菌群落结构研究概述 总被引：3，自引：0，他引：3
古菌作为海洋微生物的重要组成部分,是海洋生态系统中物质与能量传递的重要贡献者,在全球生物地球化学循环中扮演着不可或缺的角色。虽然目前绝大多数的古菌尚未获得纯培养,但近年来分子生物学技术的发展使人们认识到古菌参与甚至主导了海洋生源要素循环的关键过程。本文介绍了目前研究海洋古菌多样性的主要手段,包括:荧光定量PCR、16S rRNA基因扩增子高通量测序、宏组学以及单细胞测序等技术,系统地阐述了中国近海不同区域(包括辽河口、黄河口、渤海、南北黄海、长江口、东海北部、珠江口以及南海区域)海水及沉积物中的古菌群落结构和多样性特征。研究表明我国近海地区的主要古菌类群为广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)和深古菌门(Bathyarchaeota)等,其生物地理学分布主要受到环境因子和距离因素的影响,且在河口和近海海域呈现出完全不同的分布特点。在此基础上,对未来的研究方向进行展望,为全面深入了解我国边缘海生态系统中古菌群落及其参与的生物地球化学循环奠定了基础。 相似文献
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辽河口区域丰富的生物多样性在生物地球化学循环和维持生态系统功能等方面发挥着极其重要的作用。研究辽河口表层沉积物中参与常见地球化学循环的功能基因及其关键影响因子,对揭示和预测辽河口沉积物微生物的功能代谢潜力和受环境变化的影响具有重要意义。应用功能基因芯片(GeoChip 4.0)技术开展微生物功能基因多样性研究。结果表明:在6个沉积物样品中,检测到各类型功能基因48742个,反映了9个微生物介导的关键生物过程。其中,碳循环相关功能基因最多,其次是氮循环和硫循环,而磷循环相关功能基因较少。各站位生物过程相关的功能基因数量和荧光信号值整体呈由远海到近海上升的趋势,即河相区的微生物功能基因较海相区与混合区普遍丰富。碳循环中参与碳固定的基因荧光信号值最高。氮循环中反硝化功能基因荧光信号值最高。总磷与硝酸盐是影响微生物功能基因多样性分布格局的重要因素。该研究有助于了解环境变化对辽河口沉积物生态系统结构和功能的影响,为研究辽河口表层沉积物微生物介导的生物地球化学循环提供科学依据。 相似文献
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南海深海盆表层沉积物氮的地球化学特征与生态学功能 总被引：4，自引：1，他引：4
研究了南海深海盆区域(南沙海槽西南部)表层沉积物中氮的形态、分布及其在生物地球化学循环中的功能.研究表明,表层沉积物中不同形态氮的含量不同.其中,氧化还原转化态的氮(SOEF-N)含量最高,平均为68.3μg/g,占总氮(TN)的7.08%;弱酸转化态氮(WAEF-N)含量最小,仅占总氮(TN)的1.09%.离子交换态(IEF-N),WAEF-N,S OEF-N及TN的地球化学分布特征存在一定相似性:均由海槽东西两侧向中央递增,并在槽底呈高含量分布;SAEF-N(强碱转化态)分布则与该趋势相反.IEF-N,SAEF-N和SOEF-N的分布主要受沉积物中有机碳含量(OC)控制;而WAEF-N则与碳酸盐(CaCO3)存在显著的负相关关系;TN与OC不具有显著意义的相关,间接说明二者来源的不同.同时,各形态氮的分布还与沉积物粒度类型密切联系.此外,研究区域内由沉积物提供的氮源很大程度上补偿了浮游植物对水体中营养盐的消耗,对维持该海域的初级生产力水平起到一定作用.其中,IEF-N和SOEF-N的释放对浮游植物生长及初级生产力的贡献较为显著. 相似文献
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痕量元素在海洋生物地球化学循环中起的作用已受到越来越广泛的关注,近年来形成了新的国际科学计划———痕量元素及其同位素的海洋生物地球化学研究(GEOTRACES)。锰是GEOTRACES关键参数之一,国际GEOTRACES组织推荐各国组织的GEOTRACES航次对其在全球大洋中的分布进行重点研究。本研究就痕量元素锰的海洋生物地球化学研究进行了较为详细的综述,介绍了锰在海洋中的来源及输送通量、分布、水体中的赋存形式及其迁移转化、生态学功能以及主要的分析方法等。总结了在这一研究领域所取得的成果及存在的不足,并对今后的发展方向进行展望。 相似文献
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β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)是一种在海洋中普遍存在的重要生源有机硫化物,其降解产物二甲基硫(DMS)挥发到大气中会形成云凝结核,进而对大气温度产生负反馈效应。DMSP主要由浮游植物和部分细菌生物合成,在浮游食物链和微食物环中进行传递和转化,并进一步通过食物网进入更高营养级。浮游生物是驱动全球碳、硫循环的关键环节,在DMSP生物地球化学循环中的作用越来越受到人们的重视。本文针对DMSP的来源、归宿及在浮游食物链中的传递和转移等方面进行综述,介绍了浮游食物链和微食物环在DMSP传递、转化中的作用。DMSP在海洋食物链中仍有不少传递和降解途径为研究空白,今后应针对目前的研究不足深入开展DMSP的产生、传递和转化机制研究,进一步完善DMSP的生物地球化学循环机制。 相似文献
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Geochemical records of phosphorus in Jiaozhou Bay sediments-Implications for environmental changes in recent hundred years 总被引：2，自引：1，他引：2
Phosphorus is a key element and plays an important role in global biogeochemical cycles. The evolution of sedimentary environment is also influenced by phosphorus concentrations and fractions as well as phosphate sorption characteristics of the marine sediments. The geochemical characteristics of phosphorus and their environmental records were presented in Jiaozhou Bay sediments. Profiles of different forms of phosphorus were measured as well as the roles and vertical distributions of phosphorus forms in response to sedimentary environment changes were investigated. The results showed that inorganic phosphorus (IP) was the major fraction of total phosphorus (TP); phosphorus which is bound to calcium, iron and occluded phosphorus, as well as the exchangeable phosphorus were the main forms of IP, especially calcium-phosphorus, including detrital carbonate-bound phosphorus (Det-P) and authigenic apatite-bound phosphorus (ACa-P), are the uppermost constituent of IP in Jiaozhou Bay sediments. Moreover, the lead-210 chronology technology was employed to estimate how much phosphorus was buried ultimately in sediments. And the research showed that the impacts of human activities have increased remarkably in recent years especially between the 1980s and 2000. According to research, the development of Jiaozhou Bay environment in the past hundred years can be divided into three stages: (1) before the 1980s characterized by the relatively low sedimentation rate, weak land-derived phosphorus inputs and low anthropogenic impacts; (2) from the 1980s to around 2000, accelerating in the 1990s, during which high sedimentation rates, high phosphorus abundance and burial fluxes due to the severe human activities impacted on the whole environmental system; (3) after 2000, the period of the improvement of environment, the whole system has been improved including the decreasing sedimentation rates, concentration and the burial fluxes of phosphorus. 相似文献
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尽管海洋铪(Hf)同位素早在20世纪80年代就有报道,但直到最近几年随着分析测试技术的发展,它作为示踪陆源风化输入和洋流循环改变的新指标才越来越受到关注。综述了全球大洋Hf同位素现代分布以及新生代演化特点,其中最重要的现象是Nd-Hf同位素投影图上海水与岩石具有不一致的趋势线。在这些观测资料的基础上着重讨论了围绕海洋Hf同位素物源争议的一系列问题,阐述了海洋热液系统、大陆差异风化、洋岛陆架沉积物溶解等对海洋Hf的贡献以及Hf,Nd存留时间不一致等对海洋Hf同位素的影响等。弄清Hf的海洋地球化学行为,对深入认识海洋Hf的循环以及古海洋演化具有着重要的意义。 相似文献
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Matrix bound phosphine in sediments of the Changjiang Estuary and its adjacent shelf areas 总被引：1，自引：0，他引：1
Jian-Bing Li Gui-Ling Zhang Jing Zhang Zhuo-Yi Zhu Jing-Ling Ren Su-Mei Liu 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2010
Matrix bound phosphine (MBP) is commonly considered an important phosphorus form in the natural environment. This paper presents an investigation of the spatial distribution of MBP and its relationship with the environmental factors in the Changjiang Estuary and its adjacent shelf areas (29.5–32°N, 122–124°E). A total of 32 surface sediment samples were collected from April 24 to 30, 2008. MBP was detected in all samples from the Changjiang Estuary and its adjacent shelf surface sediments (0.1–29.7 ng kg−1). The concentration of MBP decreased from the Changjiang Estuary to the East China Sea shelf. Environmental factors such as organic matter, type of sediments, and redox conditions were found to affect the concentration and distribution of MBP in the marine sediments. Although the MBP levels were low in the marine sediments, the marine biogeochemical cycles of MBP in sediments were established and the information presented here will contribute to the understanding of the biogeochemical cycle of phosphorus. 相似文献