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通过走航观测对南海–东印度洋海域的大气细颗粒物(PM2.5)(共49个)进行采集,使用DAPI染色荧光显微技术获得微生物气溶胶浓度,开展微生物气溶胶在该海域空间分布特征的研究。结果显示,微生物气溶胶浓度范围在2.14×104～5.93×106 cells·m-3之间,空间分布明显不均衡,即东印度洋>海峡>南海。在东印度洋海域,微生物气溶胶浓度变化幅度较大,以赤道为界,总体呈现北高南低的趋势。微生物气溶胶的粒径主要分布在0.37～2.5μm之间。南海、海峡和东印度洋赤道以北样品中原核生物占比较高,约65%;而在东印度洋赤道以南,真核生物占比则升高至近50%。最后,本研究根据东印度洋海域微生物气溶胶的差异,对其来源开展研究,揭示了海洋生物分布、海洋环境要素以及人为源远距离传输等因素对于开放海域微生物气溶胶浓度的影响。 相似文献
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生物气溶胶对全球气候、空气质量、大气过程和人体健康均具有重要影响。每年爆发的沙尘事件,使得生物气溶胶可借助沙尘进行长距离输运,从而影响到下风向地区生物气溶胶的浓度和性质。综述了沙尘天气下生物气溶胶中微生物的浓度、特性和分布特征的研究现状。已有研究显示,沙尘发生时,生物气溶胶中不同类别微生物的组成比例会有显著变化,细菌和真菌相对贡献随之改变。可培养细菌、真菌和总微生物浓度,均在沙尘天气下显著增加,但不同地区不同种类微生物在沙尘天气下的增加幅度相差很大。生物气溶胶中微生物主要分布于粗粒子中,其粒径分布受到沙尘天气的较大影响,而且不同种类微生物粒径分布的变化并不相同。沙尘发生时,生物气溶胶中的微生物群落结构与优势微生物也会发生明显改变。沙尘天气对生物气溶胶浓度、粒径分布、群落结构和活性的影响程度和影响机制,还需要进一步深入研究。 相似文献
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海洋微微型蓝细菌分子生态学研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
微微型蓝细菌是迄今发现最小也是最古老的光合自养生物,在海洋中分布极广且丰度较高,作为重要的初级生产者对全球碳循环和海洋食物网具有重要贡献。在长期进化中微微型蓝细菌形成简并基因组和高度多样性,其分子生态学的研究能够为理解生物的基因型、表型与生态型的关系以及生物的适应性进化提供关键科学依据。借助分子生物技术的发展,海洋微微型蓝细菌分子生态学近年来的研究揭示了其分布的时空变化特征、不同亚型微尺度分布差异及影响分布的主要环境因子,探讨了环境因子影响下基因组在功能和表达上传递的适应机制信息。通过进一步扩充和挖掘基因组信息,结合分布规律论证微微型蓝细菌在分子水平上的环境适应机制,是实现生态系统微微型蓝细菌功能模块精细化数值模拟的关键,也是未来研究的主要方向和重要内容。 相似文献
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好氧不产氧光合细菌反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征研究 总被引：8，自引：1，他引：7
微生物是水体生物地球化学循环的主要驱动者,也是能量代谢的主要参与者,在水体生态系统多样性与稳定性方面发挥着举足轻重的作用。好氧不产氧光合细菌(AAPB)是水体中一类分布广泛的重要功能类群,它们可利用光能补充自身能量代谢,并影响水体化学组分,其重要性被人们广泛认可并深入研究。为探讨岩溶区AAPB反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征,本文对坝前不同层位水体进行实地监测,在获得不同层位水体溶解有机碳和颗粒有机碳稳定碳同位素特征的基础上,采用荧光定量PCR技术检测、研究了坝前水体不同层位AAPB分布规律。结果表明:取样期五里峡水库坝前水体为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)贫-中营养型;通过水体溶解氧、δ~(13)CPOC、δ~(13)CDOC和碳氮比综合分析得出,坝前水体有机碳主要由微型生物产生;AAPB占总浮游细菌的相对丰度范围在1.33%~1.60%,且AAPB在不同层位的丰度变化强度要高于总浮游细菌的丰度变化强度,表明相较于总浮游细菌,AAPB对水化学特征的反馈作用更加敏感;使用典范对应分析可揭示水体理化性质与AAPB的内在联系,结果显示AAPB和总浮游细菌均受浊度的影响较大,故基于颗粒沉降的海洋微生物泵作用也适用于陆地岩溶水库。因而,AAPB反馈作用下的水化学特征对揭示CO_2-水-碳酸盐岩-微生物代谢体系具有重要的启示意义。 相似文献
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大气沉降对海洋初级生产过程与氮循环的影响研究进展 总被引：4，自引：1，他引：3
大气沉降通过为海洋提供外源性氮、磷和铁等微量元素,可显著影响海洋氮、碳循环过程,并产生气候效应。一方面促进海洋初级生产和生物固氮,增强海洋吸收二氧化碳的能力;另一方面影响海洋氮、碳循环路径,增加海洋生物源气溶胶排放量,间接影响气候变化。由于大气沉降对海洋生态系统及气候变化的重要影响,相关科学问题已成为海洋科学与大气科学交叉研究的热点,被多个国际研究计划列为核心研究内容。在大气污染物排放持续增加与沙尘事件频发的背景下,大气沉降对我国东部陆架海(黄海、东海)及其邻近西北太平洋碳、氮循环过程的影响日趋增强,因此该海区已成为大气沉降及其气候影响研究的代表性海域。结合分子生物学和实验生态学手段理解大气沉降影响下的海洋初级生产过程,利用同位素示踪技术研究大气沉降对海洋氮循环的影响,以及获得大气沉降影响下海洋生物源气溶胶排放的观测证据将是未来研究的重点方向。 相似文献
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研究青藏高原北部湖泊表层沉积物参与卡尔文循环固碳基因多样性及其对盐度的响应.采用构建克隆文库、聚合酶链式反应、rbcL基因系统发育分析等方法,研究青藏高原6个典型湖泊(洱海、青海湖、托素湖、尕海、小柴旦湖、茶卡盐湖)表层沉积物微生物rbcL基因多样性,揭示不同湖泊中固碳微生物种群构成,同时初步分析各个湖泊中固碳微生物种群组成与环境参数的关系.结果显示:所有表层沉积物样品中固碳微生物共分3个门,即:变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和绿藻门(Chlorophyta),分属于以下8个纲:Acidithiobacillia、α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Chroococcidiopsidales、Oscillatoriophycideae、Synechococcales和Chlorophyceae.其具体分布情况有较大差异,从整体上分为3大类:在淡水湖泊(洱海)中,Synechococcales纲是主要固碳菌群,相对丰度为71.32%;在咸水湖泊(青海湖、托素湖)中,β-Proteobacteria纲、Synechococcale纲和Oscillatoriophycideae纲是主要固碳菌群,相对丰度分别是36.20%、23.47%和22.02%;在超盐湖泊(尕海、小柴旦湖、茶卡盐湖)中,Acidithiobacillia纲和Chlorophyceae纲是主要固碳菌群,相对丰度分别是53.33%和30.40%. Mantel检验结果显示,固碳微生物群落分布与盐度、溶解有机碳(DOC)、总磷、总氮、溶解无机碳(DIC)、pH及叶绿素a浓度存在显著的相关关系(P 0.05).ABT进一步分析显示,总磷对微生物群落的影响强度最大,相对影响强度百分比是20.04%.其次是盐度,相对影响强度百分比是16.81%.变形菌门(主要为Acidithiobacillia)和Synechococcale纲是青藏高原北部表层沉积物主要固碳微生物.不同盐度环境中的固碳微生物群落组成差异较大,盐度相似的环境中固碳微生物群落组成相似.因此,盐度和总磷是影响湖泊固碳微生物群落分布的主要因素. 相似文献
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高寒地区湖泊浮游病毒时空分布特征 总被引：1，自引：1，他引：0
湖泊中浮游病毒的丰度在105~108 mL-1,是浮游微生物中丰度较高的组分,在湖泊水生态系统中扮演着重要角色。病毒对宿主的侵染和裂解可以调节微生物群落的丰度、生产力、组成和种群多样性,同时还可以将宿主细胞的大量物质释放到湖泊中,改变碳循环和营养物质流通,进而影响生物地球化学循环。高寒地区湖泊水生态系统结构简单,主要以微生物为主,浮游病毒对微生物具有重要的调节作用,但目前研究较少。综述了近几年国内外对高寒地区湖泊病毒生态学的相关研究进展,主要包括病毒的时空分布以及与生物和非生物因子的关系、病毒与宿主的相互作用关系以及病毒对湖泊碳循环和微生物食物环的作用,发现高寒湖泊浮游病毒分布较广、多样性较高以及溶原性是病毒重要的生活策略,同时也得出由病毒裂解作用释放的有机碳对微生物活性和微生物食物环具有重要的作用。在此基础上,对今后我国青藏高原湖泊浮游病毒的研究提出了展望。 相似文献
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碳质气溶胶的放射性碳同位素(~(14)C)源解析:原理、方法和研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
碳质气溶胶(或颗粒物)作为大气气溶胶的重要组成,对环境、气候和人类健康造成了巨大的危害。其主要组成成分有机碳和元素碳具有不同的来源特征,且对人类健康和气候系统的影响也具有明显的差异。放射性碳同位素(14C)不仅能定性区分生物源和化石源,还能定量分析不同来源对有机碳和元素碳的贡献比率。重点评述了放射性碳同位素法对气溶胶源解析的技术原理、分离测试方法以及在我国应用的研究进展;最后提出了国内研究应加强的领域和利用放射性碳同位素法研究大气气溶胶的发展趋势。 相似文献
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海洋沉积物中色素生物标志物研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋沉积物中的光合色素包含着水体、沉积物中浮游和底栖植物以及微生物群落的丰富信息,能表征特定生物来源,在埋藏到沉积物甚至发生某些改变之后仍然保留其源信息,是一类重要的化学生物标志物.结合总有机碳、总氮等其他海洋地球化学参数,沉积色素可用来研究海洋浮游植物和光合细菌的群落组成和丰度,反演海洋初级生产、水体富营养化水平及其历史趋势,指示水体和沉积物氧化还原条件,揭示海域气候条件等现状及其历史变化.沉积色素的研究,对于掌握海洋中碳的生物地球化学循环过程,回溯古环境、古海洋、古生态以及古气候记录,制定合理的海洋管理政策具有十分重要的意义.阐述了沉积物中色素的分类、来源、性质和分析方法,分析了色素在沉积物中的保存和变化规律,探讨总结了沉积色素作为化学生物标志物在海洋学研究中的应用. 相似文献
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海洋上空颗粒物(即海洋气溶胶)体系组成和来源非常复杂,它对于大气颗粒物总数贡献非常大,是大气科学及全球变化领域研究的重要组成部分。与传统离线滤膜采样技术相比,气溶胶质谱技术具有灵敏度高、检测效率高、时空分辨率高等特点,已广泛应用于大气细颗粒物的特征和来源判别研究中。综述比较了目前应用最广泛的气溶胶质谱仪(AMS)和气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)在岛屿、沿海城市、近海、开阔大洋及南北极地等区域细颗粒物特征的研究进展。指出2种一起联合使用,可以较为全面地观测海洋气溶胶的粒径、化学组分及混合态的特征,为中国近海的雾霾监测网建设和治理空气污染提供一定的科学依据。 相似文献
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极地超常的变暖引起多年冻土不断退化并形成热融湖,该过程释放温室气体与气候变暖形成正反馈。微生物在碳循环不同环节均发挥着重要作用,理解热融湖中微生物对碳循环的调控机制,对于应对未来气候变化具有重要意义。综述了热融湖微生物参与的关键碳循环过程：梳理了热融湖形成过程和形成后微生物群落组成与分布;对有机碳分解、产甲烷和甲烷氧化等过程中涉及的主要微生物类群进行了总结;凝练了微生物对碳循环的调控机制及受环境变化的影响机制与要素。基于已有研究,得出如下认识：(1)多年冻土融化形成热融湖主要以陆生有机质为主,一些营养物质如磷酸盐、植物纤维素和亮氨酸残基等生物聚合物从陆地进入水体。(2)在多年冻土融化形成热融湖过程中,随着温度和通气条件的改善,有机质及各种生物聚合物可利用性增加了微生物功能基因多样性,提高了微生物对有机碳的分解潜势。温度、底物、溶解氧等和微生物群落的变化引起微生物代谢途径等的改变,从而影响了甲烷产生、甲烷氧化及固碳等过程,最终影响碳循环。(3)为了加深对热融湖中微生物介导碳循环过程的理解,提出了未来研究的方向：借助宏基因组技术及室内培养实验更加清晰地揭示微生物对碳循环各个过程的调节机制,... 相似文献
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海洋热浪对海洋环境、生态系统和经济生活具有非常重要的影响。近年来,全球气候变暖导致海洋热浪加剧,海洋热浪研究迅速发展成为一个重要的研究前沿。全面回顾了国内外海洋热浪研究的科学背景和研究现状,总结了海洋热浪的多种定义、时空分布特征、形成机制、海洋热浪对海洋环境和生态系统的影响,以及在未来全球气候变暖背景下,海洋热浪可能发生的变化趋势。此外,讨论了海洋热浪研究领域一些尚未解决的重要科学问题,并基于此展望了未来可能的研究发展方向。 相似文献
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中国大气气溶胶及其气候效应的研究 总被引：48，自引：2，他引：46
介绍了2006年新立项的国家重点基础研究发展计划项目“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”的目的、意义、关键科学问题等。该项目预期在中国大气气溶胶理化和光学特性的时空分布特征、气溶胶数值模拟及大气灰霾数值预报方法、气溶胶直接—间接辐射特性、气候效应等方面开展系统的研究,从而降低气溶胶气候效应研究中的不确定性,提高气候预估的可信度。同时提高描述和预报区域大气污染的能力。不仅在全球气候变化这一重大科学问题上做出相应的贡献,也为国家环境外交、区域大气灰霾污染控制提供科学支持。 相似文献
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天山乌鲁木齐河源1号冰川中真核微生物多样性分布及时空变化研究 总被引：2，自引：2，他引：0
通过变性梯度凝胶电泳(DGGE),对天山乌鲁木齐河源1号冰川不同海拔表层雪及雪坑雪中真核微生物的多样性进行比较分析,并结合δ18O结果,探讨了天山乌鲁木齐河源1号冰川雪中真核微生物多样性分布及其时空特征.结果表明:天山乌鲁木齐河源1号冰川真核微生物分属于Viridiplantae,Fungi,Amoebozoa和Alveolata四大类,藻类为主要类群,且均为衣藻.序列比对结果显示,人类活动已明显影响到冰川中微生物的分布.同时,研究发现真核微生物多样性与海拔及雪样积累时间均呈负相关,与δ18O值呈正相关,表明温度是造成这种多样性分布时空变化的主要因素,暗示真核微生物同δ18O值一样,可作为气候环境变化的指标. 相似文献
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上层海洋热力结构变化规律的研究是南海海洋热力学研究的主要内容 ;气候变化是当前大气科学的前沿研究课题 ,ENSO和季风又是其研究的热点之一。南海是世界最大的海洋热库 (该热库的海表年平均温度 2 8℃线从热带西太平洋经南海延伸至印度洋东北部 ,对南海季风有重要影响 )的重要组成部分 ,开展这方面的研究不仅对海洋环境预测 ,而且对灾害气候的形成和预测研究都有重要意义。70年代后期中国科学院南海海洋研究所有关研究人员开始从事南海海—气相互作用与气候变化的研究 ,主要分析研究了南海垂直热结构、次表层及表层温度的时空分布和演变… 相似文献
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北大西洋区域的气溶胶表征实验(即ACE-2)是由国际全球大气化学(IGAC)计划署协调组织的第二次大气气溶胶气候效应大型实验,为在全球气候模式中考虑气溶胶作用提供必要资料,减少气溶胶气候强迫计算中的整体不确定性.本次实验集中考察起源于欧洲大陆的人为气溶胶和来源于非洲大陆的沙漠尖埃在北大西洋上空的分布特征.这次大型联合实验历时半月,从1997年7月15日至31日,地点在加那利群岛一带,位于8°W～25°W,23°N～44°N区域. 相似文献
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《水文地质工程地质》2020,(3)
地下水人工回灌过程中,含水介质的堵塞除机械颗粒沉积和化学沉淀外,微生物起重要的作用。然而,目前探究回灌堵塞过程中以生物量为主要研究内容反映生物堵塞的发生,对其堵塞发生过程中微生物菌群组成结构的研究较少。采用室内一维渗流试验,开展含水介质微生物堵塞过程研究。分析含水介质渗透性、营养盐指标及胞外聚合物含量时空动态变化,利用16SrRNA高通量测序技术,深入分析微生物群落多样性和结构特征,从分子水平上揭示含水介质回灌堵塞过程中微生物群落特征及其演替规律。研究结果表明,随着回灌持续,含水介质渗透性呈现非线性降低趋势;空间上,堵塞主要发生在介质表层;时间上,各层介质渗透性依次经历稳定波动—快速下降—缓慢下降—趋于稳定4个阶段。含水介质附着细菌主要分布于26个门,65个纲,162个目,258个科,425个属,767个种。随着回灌的进行,细菌群落丰度、多样性及均匀度均呈现降低趋势。含水介质上附着细菌群落结构发生明显演替。菌群以变形菌门为优势菌门,拟杆菌门为次优势菌门;假单胞菌属(Pseudomonas)为主要优势菌属。 相似文献
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孢粉分析是研究过去全球变化的一种重要方法,而研究花粉与现代气候之间的相互关系是古气候定量重建研究中的前沿课题。要预测未来气候的中长期变化,必须从花粉记录中定量提取古气候信息,建立的多种孢粉-气候数学模型必须经过不同边界条件下的古气候数据检验校正才能应用到实际当中。花粉-气候响应面方法是考虑了花粉与气候间的非线形关系上,提出的将现代花粉丰度在地理空间的分布转换为气候空间的分布,并以提供定量的古气候数据,已被广泛应用于COHMAP等各种重要古气候研究项目。本文就是利用该方法,以青藏高原东北部共和盆地达连海湖泊流域54个表土样品中的花粉丰度及采样点的气候参数为基础数据,通过主成分分析选择了特征值高且指示意义明显的4种花粉类型,对其丰度与7月平均温度及年平均降水量两个气候参数进行多项式回归分析,其结果显示模型对数据拟合较好,为定量重建该区古气候变化提出了较为准确的数量指标。 相似文献
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南海北部冷泉区沉积物中微生物丰度与甲烷浓度变化关系的初步研究 总被引：9，自引：0，他引：9
对2006年“海洋四号”在南海北部陆坡和深水冷泉活动区获得的两个重力活塞岩心中微生物丰度变化和甲烷浓度变化的关系进行了初步研究。荧光显微镜观察和直接计数结果表明,研究区冷泉微生物细胞形态有多种类型,但常见和占优势的是杆状、球状和链状。微生物丰度随不同站位和深度变化于106-105细胞个体/g之间。甲烷浓度高异常站位的微生物丰度大于甲烷浓度低的站位。在同一岩心中,微生物的丰度变化也和甲烷浓度变化相吻合,甲烷浓度高,微生物丰度大,反之亦然。该结果表明了冷泉微生物对沉积物中甲烷浓度的增加或减少十分敏感。 相似文献
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从长江经济带某在役石化场地采集了3个点位不同深度的土壤样品,测定了石油烃等污染物的含量和微生物的群落结构,以揭示污染物分布规律和微生物特征。结果显示,3个点位污染程度不同,但污染物含量均随深度先升高后降低,最高含量均出现在埋深4.0 m左右,即地下水位附近。土壤中C6-C9高达5 302 mg/kg,C10-C40高达625.6 mg/kg,芳烃高达455.2 mg/kg,卤代烃高达41.54 mg/kg。土壤微生物的丰富度和多样性随深度增加而降低,同一深度土壤微生物的丰富度和多样性随污染物含量增大而降低。门水平上Actinobacteria、Firmicutes和Spirochaetes的相对丰度和石油烃含量显著正相关(p<0.05),属水平上Streptomyces、SCADC1-2-3、Desulfitobacterium和Cryptanaerobacter的相对丰度和石油烃含量显著正相关(p<0.05)。 相似文献