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沉积物-水界面的生物地球化学作用 总被引：18，自引：0，他引：18
沉积物－水界面是天然水体在物理、化学和生物特征等方面差异性最显著和负责水体和沉积物之间物质输送和交换的重要边界环境。对沉积物－水界面生物地球化学的定义、研究方法和它在水体微量物质循环中所起的作用、物质迁移方式、典型氧化还原敏感性元素转化反应（Ｃ、Ｏ、Ｎ）、界面扩散通量和表面扩散亚层的意义和估算等进行了讨论。 相似文献
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生物地球化学循环是地球系统物质循环的核心,是维系地表生态系统稳定和人类社会可持续发展的重要基础。然而,气候变化以及人类的过度干扰可能会显著改变表层地球系统中的生物地球化学循环过程,尤其是脆弱的喀斯特生态系统。特殊的多孔隙关键带结构也加速了喀斯特地区物质循环及其对外界环境变化的响应,影响了不同尺度的物质循环和生物地球化学过程。本研究主要综述了宏观尺度（气候变化）、中尺度（人类活动）和微观尺度（微生物活动）的环境变化对喀斯特地区生物地球化学循环的影响。结果表明多要素变化导致喀斯特地区物质循环受到强烈影响,气候变化、人类活动和微生物活动及其耦合关系对喀斯特地区生物地球化学循环的调控作用具有重要意义。最后,本研究强调了现有研究的局限性并指出未来研究的挑战与方向,即未来应从系统研究（如地球关键带）的视角出发,将多尺度观测－分析与综合模型集成研究并举,从而构建多源多尺度耦合的过程和系统模型,进而为阐明喀斯特系统的演变规律和动力学机制、实现喀斯特地区的生态保护和高质量发展提供理论基础。 相似文献
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万曦 《矿物岩石地球化学通报》1992,(3)
微生物地球化学是研究微生物在生物地球化学循环中作用机理的一门新兴边缘科学。它作为独立学科被人们承认,不过是近一二十年的事。然而,它未来的发展前景却是不可低估的。自然界中,生物通过自身的生命活动,一方面将其所需的各种无机化学元素合成为有机物,另一方面又能将这些有机物分解成无机组分并输送圆自然界。由此,化学元素不断地从非生命物质转变成生命物质,再从生命物质变成非生命物质。构成了地球上的生物地球化学循环。微生物在此循环中起着极为重要的纽带作用。如果没有微生物的参与,自然界的物质循环将无法进行,生命将得不到更替繁衍。因而,地球化学过程与微生物作用休戚相关;二者间的联系越来越被人们关注。 相似文献
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生物扰动在现代海洋沉积物地球化学循环中起着重要作用，它影响着底栖生物群落特性、有机物分解速率、海水化学性质、沉积物氧化还原性以及营养物循环.豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组碳酸盐岩发育了大量以Thalassinoides主导的扰动构造，对其进行碳和氮同位素测定，可以了解扰动生物对沉积物生物地球化学循环影响.测试结果表明，潜穴充填物和围岩中δ13Ccarb值区别显著，不同扰动程度也差异明显，而δ13Corg和δ15N值差异不大，反映出生物对沉积物的扰动改造可以改变沉积物的氧化还原性及孔渗性，这一变化可能与生物扰动引起沉积物孔隙水含氧量增高导致的自生碳酸盐岩比例降低和成岩期白云岩化的增强有关.Thalassinoides造迹生物对沉积物的扰动改造不仅改变了沉积物的原始物理化学信息，促进了海水与沉积物的生物地球化学循环，而且诱导了沉积底质革命，扮演了显生宙早期生态系统工程建造者的角色. 相似文献
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湖泊沉积物—水界面铁—锰循环研究新进展 总被引：18，自引：2，他引：18
通过云贵高原深水湖泊沉积物－水界面铁－锰循环研究，揭示了湖泊铁－锰循环不仅受氧化还原边界层化学界面的控制，而且受沉积物－水地质界面的制约；有机质生物氧化和硫酸盐还原构成界面铁－锰循环的重要机制并产生亚扩散层屏蔽效应；铁－锰循环伴随有微量金属元素地球化学形态的改变，从而影响其迁移行为；气候剧烈变化所中断的铁－锰循环，形成铁－锰富集层的古环境记录。 相似文献
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本文从地球化学环境与人类生存关系出发，依据区域化探水系沉积物资料编制环境地球化学图。通过对元素区域背景特征的分析及对所圈定的特殊环境区的雏议，提出本区原生地球化学环境质量既正常又欠佳的结论，进而建议充分利用本区高硼量的自然环境发展果林业，同时加强环保措施，预防地方病及矿区污染的进一步扩大。本文附图是我省第一份环境地球化学图，这一基础地球化学资料，对进一步研究本区原生自然环境质量及对环保、农林牧业等方面具有一定的参考价值。 相似文献
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喀斯特地质与生态系统是地球表层系统中的重要组成部分,其变化将对其他地区以及整个地球系统产生影响.生物地球化学循环是全球和区域变化研究的核心内容,而生态系统的演化与系统内水分和养分的生物地球化学循环密切相关。因此,我们有必要将喀斯特生态系统纳入到更大区域或全球生态系统中进行分析研究,在充分研究认识整个喀斯特生态系统物质生物地球化学循环规律的基础上,进一步研究喀斯特生态系统的全球变化响应或影响机制,为喀斯特生态系统优化调控对策和措施提供科学基础。研究生态系统演化过程中物质的生物地球化学循环规律,是研究植物适生性、物种优化配置和适应性生态系统调控机理的关键基础。在介绍前人工作基础的同时,本文全面而概括地总结了我们近年利用元素、同位素(如δ13C、δ15N、δ34S、87Sr/86Sr)示踪和化学计量学理论和方法对喀斯特生态系统中不同界面和流域中物质的生物地球化学循环及其生态环境效应的研究成果。认识到:喀斯特流域生物地球化学循环活跃,相互耦合,并与流域生态环境变化相互制约;人类活动正干预流域物质的自然生物地球化学循环过程,并导致相应的生态和环境效应;全球变化科学深化有赖于区域生态环境变化及物质生物地球化学循环的研究。这些认识是我们将来系统深入开展喀斯特以及其他流域生态系统物质生物地球化学循环研究的重要方向。 相似文献
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地球化学方法示踪东亚大陆边缘源汇沉积过程与环境演变 总被引：1，自引：0，他引：1
《矿物岩石地球化学通报》2015,(5)
东亚大陆边缘发育特征的河控型边缘海沉积,其源汇沉积过程的深入研究对于深入理解地球表生过程、物质循环和大陆边缘构造沉积演化特征,具有重要意义。东亚边缘海沉积地球化学研究主要集中于几方面:入海河流沉积物的地球化学组成示踪沉积物源区的风化剥蚀特征,河口陆架区沉积地球化学行为;通过大陆边缘的沉积地球化学记录,探讨不同时空尺度河流入海沉积物的通量、搬运扩散方式及其蕴含的季风气候和海区环境演化信息。目前相关研究与国际前沿水平依然存在较大差距,需要从海陆结合的地球系统科学角度,通过地球化学与其他学科方法交叉的研究手段,从整体上研究东亚大陆边缘的沉积过程,揭示从流域到河口、陆架至开阔海的沉积物源汇系统过程和环境演变规律,及东亚大陆边缘沉积和海陆相互作用的全球意义。 相似文献
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海底生物扰动作用及其对沉积过程和记录的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
海底生物扰动作用主要由底栖生物的摄食、掘穴和栖所建造等活动造成,它可以充分改变沉积物的物理、化学特性,扭曲或模糊地层学信号,影响早期成岩过程和沉积记录以及沉积物的稳定性。海底生物扰动作用的研究,对于全面、精确地掌握海洋中各种物质的生物地球化学循环过程,正确回溯古气候、古海洋和古生态记录,合理调节和控制海底生态系统的多样性具有十分重要的意义。简要回顾了海洋生物扰动作用的研究进展,并着重对海洋沉积物中生物扰动作用的观测和定量研究方法、主要影响因素及其对沉积过程和记录的影响进行了评述。 相似文献
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岩溶生物地球化学研究的进展与问题 总被引：2，自引：1，他引：1
在CO2-水-碳酸盐岩活跃的代谢体系中,由于参与岩溶作用过程的二氧化碳来源复杂,因而研究碳酸盐岩环境中二氧化碳在生物介导下所耦联的物质循环过程及其与全球变化的关系成为岩溶生物地球化学学科的主要内容,并使其成为现代岩溶学的重要分支。在分析国内外岩溶学、地球化学、生物学等交叉学科研究成果的基础上,本文简要评述了基于岩溶生物地球化学特性的水土流失与石漠化过程,碳酸盐岩矿物在生物作用下的化学风化、元素释放规律以及控制元素循环的界面过程,碳酸盐岩区土壤－大气界面下的气体循环及其控制因素和过程,碳酸盐岩区有机污染物在环境中的来源、分布规律与降解,微型生物在岩溶水体碳循环过程中的作用等主题的主要研究进展和存在的科学问题。因此,需要以CO2为核心把岩溶环境中不同尺度上生物有机体参与的地球化学过程联系起来,但人们对生物有机体是如何通过协同作用而改变岩溶环境的,还了解得很少。如果能查明碳酸盐岩一土壤一水一生物相互作用产生的功能,岩溶生物地球化学将进一步拓展CO2-水-碳酸盐岩相耦合的岩溶作用过程,并在岩溶资源领域和全球变化领域有广阔的应用前景。因此,岩溶生物地球化学需要多学科的协同研究,特别是加强生物过程与岩溶过程的耦合研究,方能解决岩溶领域存在的生态环境问题。 相似文献
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地壳风化系统中的Sr同位素地球化学 总被引：10，自引：0，他引：10
近20年来,人们利用Rb－Sr同位素体系对地表－近地表地球化学过程、尤其是水圈－岩石圈之间化学物质的循环进行了广泛而深入的研究。大陆地壳风化物质以及地表径流的Sr同位素组成变化揭示了不同流域盆地的地质背景和风化作用的特征。古海洋的Sr同位素组成变化则是地壳和地幔演化以及不同地质历史时期壳－幔相互作用的共同结果。本文对地壳风化系统Sr同位素地球化学研究的全面而详细的综述表明,Rb－Sr同位素体系仍将是研究地壳风化、水圈－岩石圈之间化学物质循环的重要手段,根据古海水及其化学沉积物的Sr同位素记录研究壳－幔演化和地球圈层演化过程中的物质循环特征以及地表古环境变化将是本研究领域的重点。 相似文献
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甲基汞是在自然界中广泛存在的毒性最强的汞化合物之一.在汞的生物地球化学循环中,由于甲基汞具有生物积累和生物放大的特点而特别受到关注.无机汞可以在生物和非生物甲基化作用下转化为甲基汞,导致毒性增强和对生物的危害加重.汞的甲基化作用受许多因素的影响,例如pH,温度,DOC,细菌活性等.汞甲基化作用主要发生在沉积物的表层,且由于该处微生物活性最强,汞甲基化速率最快.沉积物是水体甲基汞的一个源. 相似文献
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热泉沉积物可以提供极端环境下的连续沉积，为认识地球早期生命环境，探索热泉微生物的矿化作用提供支持。现代热泉硅华由生物与非生物作用共同形成，主要沉积矿物为Opal-A，具有针状，柱状和簇丛状等沉积结构。岩石学研究为认识热泉微生物矿化作用奠定了良好基础。对热泉沉积成岩作用中Opal溶解—再沉积过程的认识，也对微生物矿化作用的研究提供了指导。目前，热泉沉积微生物矿化作用研究蓬勃发展，已明确生物矿化作用主要包括生物诱导矿化和生物控制矿化两个过程，但仍有大量生物矿化机制未被阐明。因此，对热泉沉积物形成和转化过程的研究有待进一步的加强。 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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全球生物地球化学循环研究的进展 总被引：10，自引：0，他引：10
简要介绍了全球元素生物地球化学循环研究的新进展。首先说明几十年来生物地球化学循环研究重点的转变，其次分析了当前研究的特点，这就是多层次地（时空及生态系统）进行实验和数学模拟并外推至全球，比经典的循环研究要细致得多。经典研究往往只是将定位点上的结果简单地外推到区域甚至全球。最后有选择地阐述了生物地球化学循环各领域（源、汇、转化过程、测量方法、模式等）内的发展趋势与热点，其中主要有农业生态系统含碳、氮痕量气体的源、遗漏的碳汇、碳、氮、硫、磷间的耦合作用、同位素丰度比及指示物的应用和氧化亚氮和甲烷释放模式。 相似文献
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应用地质统计学方法研究剖面沉积物化学组分的含量变化规律和相互关系,以了解剖面沉积物及其化学组分的影响因素和剖面地层的古环境演化。从R型和Q型因子分析结果得出,剖面沉积物及其化学组分含量主要受陆源物质影响,其次受火山源物质的影响,成岩作用及生物源物质也发挥了一定的作用。剖面的古环境演化以陆源物质、火山源物质和生物源物质混合沉积为主,其间至少经历了7次火山喷发。短期频繁的火山喷发及大量的火山喷发物可能严重影响该时期剖面位置的爬行动物及其他生物的生活环境,这可能是它们在这段时间大量死亡的重要原因之一。 相似文献
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卟啉的研究现状及其应用 总被引：2，自引：0，他引：2
在前人研究资料及作者近年来的研究成果的基础上，综述了卟啉化合物地球化学研究的现状，包括金属卟啉的类型，卟啉的化学结构系列，高度脱链基卟啉和高碳数咔琳等及其它们在沉积物(如油页岩、煤和现代沉积物)中的分布特征和成因机理。指出了今后需要加强研究的领域，如沉积物中新的金属卟啉类型探讨和卟啉化学结构的确定等。文章还综述了卟啉化合物地球化学指标在地质勘探中的应用，如:评价生油岩质量，油源对比，油气运移研究，古沉积环境研究和有机质热成熟度研究等。 相似文献
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《岩矿测试》2021,(1)
正非传统稳定同位素地球化学的建立与发展是本世纪地球化学领域的重要进展之一。镉(Cd)同位素分馏主要发生在蒸发/冷凝过程、无机吸附/沉淀过程及生物吸收利用过程。这些Cd同位素分馏效应被成功应用于构建海洋生物地球化学Cd循环体系、反演古海洋环境及初级生产力变化,硫化物矿床成矿流体演化、成矿物质来源示踪及不同成因矿床类型判别研究,环境体系Cd污染源的源区判别、农田面源Cd来源及其运移、循环及储存机制研究。在海洋科学、地球科学、环境科学及农业科学研究上展现出巨大的应用潜力。该文提出下一步应深入开展高精度Cd同位素分析方法研究,探讨Cd同位素分馏机制和分馏模型,尤其是应深入研究微生物作用下Cd同位素分馏效应,建立Cd同位素生物分馏地球化学示踪体系,推动非传统稳定同位素地球化学创新发展。 相似文献