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古温度的定量重建已成为理解地球气候系统演化的关键性环节,然而目前可靠的陆地温度重建指标仍然较少。来源于微生物细胞膜的甘油二烷基甘油四醚膜类脂（GDGTs）及其相关指标（甲基化/环化指标MBT/CBT和四醚指标TEX86）在湖泊古温度的定量重建中具有一定的潜力,但由于湖泊系统的复杂性及高原气候的特殊性等问题,使得相关指标在青藏高原湖泊的应用受到影响。因此,对目标湖泊开展详细的现代过程分析,考察GDGTs温度指标的应用潜力尤为重要。以位于藏北高原的黑海作为研究对象,采集表层沉积物、流域土壤以及入湖河流沉积物共24个样品。分析了黑海沉积系统中GDGTs的来源,探讨了GDGTs及其相关指标对环境因子的响应,考察了MBT/CBT指标及温度转换函数在高原湖泊温度重建中的适用性。结果表明：黑海中存在部分内源性GDGTs;水体深度对GDGTs的组成与分布影响较显著,电导率与总有机碳的影响较弱;MBT/CBT指标在高海拔和寒冷地区的湖泊古温度重建中有一定的局限性,应该结合区域特点、气候类型及母源微生物对特殊环境的生态响应等,建立更加适用于高原湖泊的温度指标及校正方程。 相似文献
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以古菌和细菌细胞膜脂甘油四烷基甘油四醚(GDGTs)为基础建立的古温度指标四醚指数(TEX86)与甲基化/环化指标(MBT/CBT),以及陆源输入指标(BIT)与干旱和盐碱化指标Ri/b,在海洋、湖泊、黄土-古土壤等沉积物的古环境重建中得到了广泛的应用.然而,利用这些微生物分子指标来重建古环境时,氧化等降解因素对GDGTs化合物,尤其是对细菌支链GDGTs的影响目前还不是很清楚.本研究通过过氧化氢模拟不同氧化程度对土壤中GDGTs化合物产生的影响,进而分析古菌和细菌GDGTs不同结构化合物抗氧化能力的差异,了解化学氧化降解对GDGTs各指标的影响.结果表明,古菌类异戊二烯GDGTs抗氧化能力低于细菌支链GDGTs,同时含环的古菌和细菌GDGTs抗化学氧化能力均要低于无环GDGTs.古菌GDGTs古温度指标TEX86在氧化过程中逐渐降低,在氧化条件下沉积的古菌GDGTs的TEX86指标用于古温度的重建存在低估的可能.在以无环细菌支链GDGTs为主的环境中,细菌MBT/CBT指标随氧化程度加深其重建温度基本不受影响.古菌与细菌GDGTs抗降解能力的差异导致陆源输入指标BIT指数随着氧化程度增加而升高,在地质体中应用此指标恢复古陆源输入存在高估的可能性.干旱化和盐碱化指标Ri/b随着氧化程度加深表现出逐渐降低的趋势,从而在应用上也可能存在低估.需要指出的是,实验室用的过氧化氢比自然条件下氧气的氧化作用强得多,本文的结论反映了一种比较极端的状况. 相似文献
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微生物细胞膜脂甘油二烷基甘油四醚（GDGTs）样品在实验室冰箱储存过程中可能会遭受降解，进而对GDGTs各指标应用的准确性产生影响.了解GDGTs各类化合物抗降解能力的差异能够为指标的准确应用提供重要的判别手段.2017年，通过对2012年的石笋样品提取物（GDGTs）进行二次测试，发现GDGTs化合物绝对含量明显减少且各化合物的相对含量变化明显:细菌brGDGTs含量相对于古菌isoGDGTs含量变化较小，对应的干旱化指标Ri/b值略有减小，陆源输入指数BIT值增大，故细菌brGDGTs化合物在保存过程中更稳定；古菌isoGDGTs含环少的化合物变化较小，环化指数CBT值增加，表明少环的化合物在降解过程中更稳定；基于古菌isoGDGTs建立的古温度指标TEX86值显著降低；基于细菌brGDGTs建立的甲基化指数MBT值增加，表明甲基越多的化合物越易降解. 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>土壤中都存在微生物来源的支链结构甘油二烷基甘油四醚类脂物(GDGT)。研究发现,支链结构GDGTs的分布能够很好地指示温度、干燥度和p H等环境参数。其中基于该类化合物的CBT/MBT温标在环境温度的重建以及以此为基础的古高程重建方面都有潜在的应用。本文对支链结构GDGTs在青藏高原东南缘沿高度的剖面(1 850.1m~5 139m)的表层土壤进行采样分析,以验证CBT/MBT类指标所计算的温度与本研究区海拔高度之间的相关性。结果表明:1.土壤中支链 相似文献
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甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂（IPL-GDGTs）的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂（CL-GDGTs）的形式存在。CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具。GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战。本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法。普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法。液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段。本... 相似文献
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滇池湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚脂的组成特征 总被引：1，自引：0，他引：1
以云贵高原浅水湖泊—滇池作为研究对象,在对湖心一个63 cm沉积物柱样的有机质总体及分子有机地球化学研究的基础上,对沉积物有机质中甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）组成进行了测定。研究结果表明,滇池湖泊沉积物中具有丰富的GDGTs,且以反映陆相土壤来源的支链类GDGTs为主。该沉积柱样中支链类GDGTs的环化指标（CBT）和甲基化指标（MBT）揭示出:1）整个沉积阶段滇池流域土壤的pH值主要介于7.5~8.2,相对中、下部层段,上部层段pH值呈现略微减小的趋势;2）基于CBT/MBT重建的滇池流域内年平均气温呈现由早期的温暖潮湿气候逐渐向寒冷干燥气候变化,近来又有所回暖的变化过程,这可以很好地解释该沉积柱中、下层段记录的总体有机质主要特征的演化规律。 相似文献
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示踪全球环境变化的微生物代用指标 总被引：3，自引：0，他引：3
文章详细总结了示踪全球环境变化的一系列微生物替代指标。重建古温度的定量指标包括藻类长链烯酮的U、古菌甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGTs)的TEX_(86)指标、细菌GDGTs的甲基化指数(MBT)与环化指数(CBT)的组合。古温度的定性指标有脂类单体的氢同位素组成、不饱和脂肪酸的相对含量、有孔虫和硅藻的组合及其生物体的同位素组成和微量元素比值。重建古水文的指标包括有壳变形虫组合、细菌GDGTs的环化指数CBT、细菌和古菌GDGTs的陆源输入指数BIT、古菌和细菌GDGTs的相对丰度R、直链脂肪族化合物的碳优势指数CPI、好氧与厌氧微生物的丰度。古大气CO_2分压的估算可采用藻类长链烯酮的碳同位素组成、有孔虫的硼同位素组成。认为这些微生物指标在古环境重建中潜力巨大,并对一些重要微生物指标的应用原理和限定条件进行了分析。有些指标因受多种环境因子和成岩作用的影响,在应用中需特别的注意,不能无限夸大其应用领域。 相似文献
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《地下水》2015,(6)
古气候环境重建已成为全球变化研究中的一个前沿课题,青藏高原泥炭在植被、气候环境演化方面研究已取得了许多重大成果,但古菌等微生物类脂物的工作仍为空白,需亟待开展并进一步深入。以青藏高原东北部若尔盖泥炭地为研究区,将浅层泥炭沉积序列为重点研究载体,通过高效液相色谱质谱-质谱联用仪首次检测出不同结构和类型的GDGTs化合物,利用b GDGTs环境因子公式获得了若尔盖高原浅层泥炭记录的MAT、MAP等气候指标,其中Core1剖面大气平均温度MAT为-3.8℃~4.5℃;Core2剖面的MAT为0.1℃~5.1℃;Core1和Core2泥炭剖面年平均降水量MAP的变化范围分别为439~800 mm和437~783 mm。这些气候指标与现场实测结果以及若尔盖气象站近几十年的环境记录比较接近,说明b GDGTs系列气候指标大体反映了区域信号,具有一定的可信度,展现出泥炭GDGTs在高分辨重建陆地环境中的适用性和应用潜力。 相似文献
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中国南方更新世红土是古气候环境变化研究非常重要的载体之一,红土微生物类脂分子是其古气候环境研究的有效指标,但其在红土中的古气候意义需要更进一步的挖掘和明确.选取处于气候变化敏感地带并且已有很好年代学基础的安徽宣城红土剖面进行详细的野外调查和系统的样品采集,利用改善后的碱式水解法提取红土微生物类脂分子,通过对比分析、比较印证等方法对其中的甘油二烷基链甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)进行系统研究.宣城剖面GDGTs分布特征显示:剖面下部各指标呈旋回性变化、而上部相对稳定,表明形成初期环境比较动荡,而后期成土环境相对稳定;土壤pH为7.0~8.0,推测其物源主要来源于北方干旱区或长江中下游干涸河滩沉积;BIT指标反映宣城地区在130 ka BP左右气候极为干旱.结果表明,红土中微生物类脂物GDGTs能够定量、高分辨率地重建安徽宣城的古气候环境,具有重要的研究意义. 相似文献
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海洋和湖泊具有重要的气候环境和生态调节功能。研究地质历史时期海洋和湖泊生态系统的生物群落的组成、结构和演变,将为解决当前面临的环境问题,评估可持续发展提供科学依据。生物标志物具有生物专属性,提供了使我们能够从分子水平上研究地质历史中各种生物演变的工具。本文初步总结了海洋和湖泊生态系统中的生物标志物(烷烃、酸类、醇类、酮类、酯类、甾类、藿类、萜类和甘油四醚类等)的特征和来源。陆生高等植物来源的生物标志物,以长链的烷烃、脂肪酸、脂肪醇和木质素、萜类等较为常见;水生微藻来源的生物标志物有长链烯酮、烷基二醇和高度支链类异戊二烯类化合物(HBIs)等;微生物来源的生物标志物有细菌藿烷多元醇(BHPs)、异形胞糖脂和支链烷烃类等。今后结合生物标志物单体同位素分析和基因、蛋白质组学等现代分子生物学研究,加强不同生物标志物对应的生物种属的生态学研究,古今生态研究相结合,可以为某些生物标志物的分子来源研究提供新的可行途径。本文还综述了生物标志物指标在重建海洋和湖泊生态系统的组成、结构、生产力和营养状况方面的应用。未来的研究将偏向于从定性向定量化重建转变,在海洋研究中应用较成熟的指标将越来越多的被用于湖泊环境中。此外,多指标结合使用将提高重建古生态系统的可靠度。 相似文献
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《地球科学进展》2020,(5)
甘油二烷基甘油四醚广泛存在于黄土、泥炭、湖泊、海洋等各类沉积载体中,并有效地记录了地质历史时期的古环境信息。简要概述了甘油二烷基甘油四醚的结构、生物源以及常见的甘油二烷基甘油四醚陆地环境代用指标,重点阐述了甘油二烷基甘油四醚在黄土古环境重建中的研究进展,并提出了展望。主要研究进展包括:①甘油二烷基甘油四醚古环境指标在黄土古气候研究中得到了较广泛的应用,并重建了黄土高原地区过去80万年的古温度变化;②黄土高原地区温度变化主要受当地夏季太阳辐射驱动,并受植被下垫面调控;③黄土高原地区末次冰消期降水的增加明显滞后于温度的升高。甘油二烷基甘油四醚在黄土古环境研究中仍存在重建温度偏高、环境指标与气候因子关系复杂等问题。未来对新指标的开发以及区域性转换函数的建立和应用将有望进一步提高甘油二烷基甘油四醚在黄土古环境重建中的准确性,并为解决不同气候区空间上的水—热配置模式和气候变化机制提供依据。 相似文献
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长链烷基二醇类化合物(Long-chain alkyl diols)是指在碳链的1号位置和链中位置连接有羟基基团的类脂化合物,普遍存在于海洋、河流和湖泊环境中。由于这类化合物分布广泛、性质稳定不易降解、且检测手段较为简单,因此具有作为生物标志物的潜力,在生物地球化学领域引起了广泛的研究和关注。关于其生物来源尚未有定论,但是研究发现1,13-diols和1,15-diols可能主要来自真眼点藻,而14-diols主要来自硅藻Proboscia。目前根据长链烷基二醇建立的指标包括:硅藻生产力、上升流强度、盐度、温度、河流输入和表层海水营养盐浓度等,对古环境气候的重建有着重要的意义。归纳总结了目前长链烷基二醇指标的研究和应用进展,这有助于未来我国边缘海长链烷基二醇来源以及二醇指标的深入研究。 相似文献
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全氟类有机污染物的污染状况及其生态毒理研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
全氟类有机化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)广泛应用于工业和民用产品,该类化合物具有高能量的C-F共价键,难以被水解、光解、微生物降解及动物体代谢,具有持久性、生物累积性、毒性以及长距离迁移等特性,是一类新型持久性有机污染物.目前,从世界各地采集的环境样品、野生动物血清、组织样品以及人类体内都检测到了多种PFCs.该类污染物对生态环境和人体健康带来的影响受到全社会的普遍关注,已成为环境科学和生态毒理学研究的热点课题之一.本文综述了全氟类化合物在各类环境介质中的分布、在生物体内的累积、在生物体内的转化与代谢过程及其毒理学效应,并对PFCs的毒性作用机制进行初步分析,对目前存在的问题及今后的研究方向进行了讨论和展望,以期为该类化合物的环境污染及风险评估提供相应参考. 相似文献
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膏盐盆地高硫原油中的长链烷基噻吩类化合物 总被引：7，自引：0，他引：7
本文报道了江汉膏盐盆地第三系高硫原油中新的含硫化合物——七个系列的烷基噻吩类和五个系列的烷基四氢化噻吩类。两类化合物的碳数范围以及分布特征与原油烷烃的分布十分相似；即高C20异构烷基噻吩与四氢化噻吩以及偶碳优势分布。含硫化合物可能是膏盐环境高硫原油的特征性生物标志化合物，是早期阶段硫或硫化氢与烷烃的反应产物。 相似文献
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通过对中国第3次和第4次北极考察在白令海和西北冰洋采集的65个表层样沉积物中生物标记物四醚膜类脂物(GDGTs)的研究,发现西北冰洋表层沉积物中类异戊二烯和支链GDGTs的浓度分布大致以楚科奇海和波弗特海的陆坡为界线,呈现南高北低的特征,这一特征主要与水体生产力和陆源有机质的输入量有关.基于GDGTs的陆源输入指数BIT显示,从楚科奇海北部到高纬度区的阿尔法脊,陆源有机质的相对比例明显增加,与有机碳稳定同位素等结果一致,表明BIT可以用来指示北极陆源有机质输入量的变化.应用前人TEXL86-SST方程估算的研究区表面海水温度SST与现代年均SST和夏季平均SST的相关性较差,原因可能与陆源输入的类异戊二烯GDGTs干扰以及低的古菌生产力有关.从季节性海冰覆盖区到永久性海冰覆盖区,基于支链GDGTs的环化指数CBT明显升高,可能反映了CBT对海冰覆盖状况的响应,但其响应机制还不清楚.基于支链GDGTs的环化指数CBT和甲基化指数MBT估算的北极陆地年均大气温度和土壤pH差异较大,可能是由表层沉积物的来源复杂以及混合作用造成的. 相似文献
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塔里木塔中隆起古生界原油咔唑类化合物的分布及意义 总被引：1，自引：0，他引：1
石油在运移过程中,极性含氮化合物与围岩(如孔隙、裂缝、断层等)表面相互作用。随着运移距离增加,其在原油中的含量不断降低,并发生石油极性含氮化合物的分馏作用。以前的研究表明,石油中咔唑类含氮化合物的分布受母质类型、沉积环境、成熟度的影响很小,而主要受石油运移的影响。本文主要运用咔唑类化合物的分布来研究石油的运移并迫踪烃源岩。文中对来自塔里木盆地塔中地区6口井的7个原油样品的咔唑类化合物的类型、含量及其分布特征作了详细的探讨。得到 相似文献
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大港油田中部滩海新近纪古湖泊发育的证据 总被引：1，自引：0，他引：1
大港中部滩海新近系层系是重要的油气后备勘探领域和战略接替区.前人普遍认为新近系层系发育曲流河和辫状河沉积.借鉴渤海海域浅层油气勘探经验, 基于遗迹组构、微古生物、生物有机化合物、碳氧同位素以及地震等地质资料分析, 认为中部滩海东部发育开阔的古湖泊, 其证据为: 发育见于国内外浅湖环境的典型的Palaeophycus遗迹组构; 发现丰富的见于正常浅湖环境的浮游绿藻化石; 发现较多的仅分布在古代和现代湖泊中的介形类——Candona、Cypris; 干酪根类型、生物有机化合物、碳氧同位素以及地震等地质资料也证明了古湖泊的存在.馆陶组中、晚期至明化镇组沉积早期为湖泊逐渐扩张达到鼎盛发育的时期. 相似文献
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为了探讨南海碳酸盐台地的发育过程及控制因素, 采用有机分子化合物指标方法对其进行了研究.有机分子化合物指标BIT(branched isoprenoid tetraether)是沉积物中源自陆源的细菌膜脂支链甘油双烷基链甘油四醚(branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称bGDGTs)与主要来自海洋泉古菌中的类异戊二烯GDGTs(isoprenoid GDGTs,简称iGDGTs)的含量之比,在古环境研究中,用来区分沉积物有机质的来源、判断沉积环境.通过对西科1井的数据研究发现,西科1井BIT指数随深度呈现三段式规律性变化,从下到上呈现高-低-高的变化,反映了中中新世以来南海海平面变化及碳酸盐台地生长发育的过程:在中中新世晚期,受全球及区域海平面变化下降影响,西沙地区碳酸盐台地形成礁-滩交互的沉积地层,由于大气淡水的影响,造成BIT指数呈现高值;到晚中新世至上新世,全球及区域海平面出现持续上升,有利于西沙碳酸盐台地的生长发育,使该井沉积环境以礁内泻湖相为主,造成BIT指数呈现低值;在第四纪冰期,全球及区域海平面出现总体下降趋势,西沙碳酸盐台地又频繁暴露于地表,造成BIT指数又呈现高值.研究表明,西沙地区碳酸盐台地受区域相对海平面变化影响更大,说明南海海平面变化既受全球海平面变化的影响,也受南海区域构造沉降的控制. 相似文献
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武汉主要湖泊重金属污染的特点研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对武汉主要类型湖泊环境的金属污染现状,进行了地球化学调查。探讨了重金属污染元素在湖泊环境体系各要素(水体、底泥、生物)间的地球化学行为——重金属污染元素在湖泊水体、底泥中的分布特点,指出重金属污染元素在湖泊底泥中,主要以铁锰氧化物相和有机相形式存在。水生植物藕带对重金属元素的吸收富集具有选择性。 相似文献
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柴达木盆地西部原油主要形成于高盐强还原环境和有机质低成熟演化阶段。这种特殊成油环境，为研究原油中极性生物标志物示踪作用提供了有利条件。对6个原油胶质馏分硅醚衍生物进行了GC—MS分析，从中检出丰富的脂肪酸、烷基醇、脂肪酸甘油—酯、酰胺和甾烯醇化合物，并且脂肪酸甘油—酯为首次从原油中检出。研究认为，这些生物标志化合物主要来自母源。它们的分布特征为链状化合物以短链组分为主，甾醇主要为C27甾烯醇，指示成油母质主要为菌藻类；高丰度脂肪酸甘油—酯的存在，提出生物油脂是这些原油的重要成油母质。原油中存在不饱和链状化合物及其高的CPI值和甾烯醇都说明原油具有低的成熟度。通过原油极性和烷烃化合物的对比研究，认为成油物质及其低演化产物的可溶有机质胶质组分，对原油的形成可能起了重要的作用。 相似文献