扬子区新元古代"雪球"时期古环境的分子地球化学证据   总被引：5，自引：3，他引：2  

李美俊  王铁冠 《地质学报》2007,81(2):220-229

本文对采自中国南方典型剖面新元古界-下寒武统的43块岩样,包括16块冰期沉积物样品,进行了有机碳、镜质组反射率测定及可溶有机质饱和烃色谱和色谱-质谱等常规有机地球化学分析.结果显示,冰期沉积物有机碳含量比非冰期要低1～2个数量级,表明冰期海洋中仍具有一定的生物产率但严重降低,可能是由于"雪球"时期低的海水温度和冰雪覆盖严重影响了生物生存的原因.江口和南沱冰期沉积物中检测出一定量的来自叶绿素先驱物的姥鲛烷和植烷等类异戊二烯烃系列,表明"雪球"时期,扬子区古海水仍然存在微弱的透光带,局部地区没有完全被冰雪所覆盖,光合生物仍能进行一定的光合作用,在岩石中还发现了丰富的甾萜烷类生物标志化合物,也表明一些生物得以存活下来.与非冰期沉积物相比,冰期沉积物中老鲛烷+植烷绝对含量要低1～2个数量级,表明"雪球"时期的光合作用严重减弱.分子地球化学证据表明,"雪球"时期,扬子区的古海洋并没有完全被冰雪覆盖,局部地区仍存在无冰的水体,一些生物得以存活和演化.这些经受了环境重压熬过漫漫寒冬而存活下来的生物对其后的"寒武纪生物大爆发"具有重要的意义.  相似文献   

桂林漓江水体溶解无机碳迁移与水生光合碳固定研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

章程  肖琼 《中国岩溶》2021,40(4):555-564

河流溶解无机碳含量昼夜变化主要受碳酸盐反向沉积、水生光合利用和脱气作用控制,被水生光合利用的溶解无机碳是岩溶碳汇的组成部分,脱气作用比例的大小是影响碳汇稳定性的决定因素。本文以漓江中游省里—冠岩之间15 km长河段为研究对象,开展昼夜高分辨率水化学自动化监测与高频取样,分析水生植物光合作用利用HCO3-1及相关钙沉降过程。结果表明,监测河段水生光合利用的无机碳转化通量为859 kgC?d-1,单位流程光合作用溶解无机碳转化量和钙沉降量分别为2.06 t?（d?km）-1和0.78 t?（d?km）-1。光合作用与钙沉降消耗DIC约占总转化量的70 %,以光合有机碳和CaCO3形式储存于河床,成为岩溶碳汇组成部分。无机碳转化量约占输入DIC总量的6.0 %（其中1.7%以CO2形式返回大气）,说明夏季低水位期间强烈的水生植物光合利用溶解无机碳,可有效遏制白天水气界面CO2脱气过程发生,低脱气比例证实漓江水体的溶解无机碳还是比较稳定的。   相似文献   

桂林潮田河水溶解无机碳昼夜变化与通量     

章程  汪进良  肖琼  郭永丽  苗迎 《地球学报》2021,42(4):555-564

小型山区河流系统具有流域面积小、响应时间短、人类活动的水化学影响易识别等特点,是研究生物地球化学过程的理想场所.本文以桂林潮田河为例,通过高分辨率监测与高频取样,研究水化学昼夜动态变化,无机碳移除及其生物地球化学控制机理.受水生光合作用与钙沉积作用的控制,河水pH、DO、SpC、HCO–3和Ca2+离子产生显著的昼夜动态变化,这些水化学指标昼夜变幅大小又与河床基质和水生植物类型有关.砾石类河床藻类发育的鸟岭桥河段Ca2+和HCO3-含量白天下降幅度平均值分别为12％和11％,泥质类河床沉水植物发育的两河沟河段为10.6％和8.9％.DO浓度与pH值主要受局地河流内部过程控制,即水生植物或藻类光合作用控制,而电导率受上游传输影响较大,滞后时间与两点之间信号平流传输时间相关.监测河段水体因光合作用产生的钙沉降与溶解无机碳移除量分别为302 kg/d和997 kg/d,即188.75 g/m/d和623.13 g/m/d,是西南亚热带典型地下河出口河流的4～5倍,小型岩溶河流沿流程发生的无机碳向有机碳转化,对水体碳通量而言,是真正意义上的自然碳汇过程.  相似文献   

光合作用生物膜诱发的放射鲕粒:以江苏徐州贾旺剖面寒武系苗岭统张夏组为例          下载免费PDF全文

《古地理学报》2021,23(3)

几年来针对巴哈马现代文石鲕粒的持续性研究表明,微生物和细胞外聚合物质(EPS)在鲕粒的形成和发育中起着关键而重要的作用,从而产生了一个重要的认识,即:鲕粒可以看作是"纹层状的有机沉积构造"并遵循着微生物岩体系的一些形成特征。但是,鲕粒30亿年的发育历史、多样化的产出环境、特征性的矿物构成和各种各样的沉积组构,确实赋予了鲕粒生长和形成机理的复杂性和神秘性,因为鲕粒在何处而且如何形成、以及鲕粒究竟记录着何种生物与非生物过程的许多问题还存在剧烈争论。来自于江苏徐州贾旺剖面苗岭统张夏组上部鲕粒滩相灰岩,由较为典型的方解石放射鲕粒所组成,表现出放射状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,而且在鲕粒核心、鲕粒皮层以及在鲕粒间的不规则团块或凝块的暗色泥晶质构成中高密度地保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石,进一步表明了这些暗色泥晶构成代表着较为特征的光合作用生物膜,从而提供了一个苗岭世方解石海中放射鲕粒形成较为直接的微生物证据,以及与光合作用生物膜之间复杂的成因联系,因为葛万菌是相对较为肯定地类比于近代钙化织线菌(Plectonema)的丝状蓝细菌化石,尽管还可类比于现代的伪枝菌(Scytonema)。虽然形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用确实不能解释为直接的微生物沉淀作用的结果,但是,这些放射鲕粒确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了放射纤维状方解石皮层增生作用的重要证据,为拓宽"鲕粒谜"的阐释提供了一个较为重要的典型实例,而且还成为寒武纪苗岭世方解石海与后生动物辐射相耦合的蓝细菌繁荣的重要证据。  相似文献   

光合作用微生物席主导的寒武系苗岭统崮山组均一石:以山东省泗水县圣水峪剖面为例^*          下载免费PDF全文

梅冥相 《古地理学报》2021,23(2):335-358

作为一种缺乏沉积构造的隐晶质块状泥晶所表征的非纹层状微生物碳酸盐岩类型,均一石自从命名之后就很少被描述或自古老的地层记录之中被识别出来,再加上缺乏现代实例,造成了对这种微生物碳酸盐岩类型研究的困难。来自于山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组中的均一石,以厚层块状、缺乏沉积构造的泥晶灰岩为主,表现为生物层状的微生物礁,与相对较深水的中厚层中至深缓坡相的条带状泥晶灰岩和泥灰岩一起,构成较为典型的潮下型碳酸盐岩米级旋回,集中发育在淹没不整合型三级沉积层序顶部的强迫型海退体系域之中,代表着相对海平面下降阶段的沉积记录。在这些主导着生物层状微生物礁灰岩的均一石中,不均匀地高密度保存着致密缠绕以及较薄的泥晶壁所成型的丝状葛万菌物质体是其最为基本的特征,表明均一石形成于光合作用微生物席复杂的钙化作用。另外,在均一石的致密泥晶组构中,局部发育毫米级至厘米级大小而且形态极端不规则的亮晶显微管状组构。基于其特别的组构特征,将这样的组构解释为具有公共鞘的丝状蓝细菌即念珠菌菌落的钙化作用残余物,其致密泥晶组构可能代表着蓝细菌公共鞘的钙化作用残余物,其中的亮晶显微管则可能为蓝细菌丝状体的钙化作用残余物,而且在这样的组构之中还发育和共生着丝状葛万菌菌落,从而延伸了对蓝细菌菌落钙化作用残余物的认识和解释,并对具这种组构的海绵木乃伊解释提供了另外一种重要的研究镜像。因此,山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组上部生物层状微生物礁体中的均一石,不仅提供了一个较为典型的寒武纪苗岭世不借助于二氧化碳浓缩作用机制(CCM机制)的蓝细菌钙化作用的实例,而且提供了一个在丝状蓝细菌主导的微生物席之中发育着念珠菌菌落的多重状微生物席的典型实例,从而拓宽了对显生宙最高的大气圈CO₂含量以及较高的大气圈O₂含量条件下的较为典型的方解石海中与寒武纪后生动物大爆发相平行的蓝细菌繁荣和钙化作用的了解。  相似文献   

恢复地史时期大气CO₂浓度的新指标: 苔藓植物化石          下载免费PDF全文

林志成  孙柏年  吴靖宇  闫德飞  李相传  戴静 《地球科学》2012,37(1):145-155

在中国已知最好的苔藓植物化石产地之一河北蔚县, 采集了大量中侏罗世的苔藓植物化石, 选取了3种保存较好的数十块苔类植物化石进行实验室分析处理, 测定了它们的碳同位素组成, 并计算出Δ13C, 运用国际学术界古大气CO₂浓度的最新研究成果, 即通过地质学、植物学、植物生理学、地球化学和概率统计学的多学科交叉研究, 利用苔藓植物化石有机碳同位素判别这一全新指标和重建古大气二氧化碳的模型——BRYOCARB, 恢复出中侏罗世的古大气CO₂浓度约为705(BRYOCARB_NP)或566(BRYOCARB_P)μmol/mol, 结果表明苔藓植物化石是恢复地质历史时期大气CO₂浓度变化的有效新指标.   相似文献   

Lagged response of phytoplanktonic photosynthetic competence to variation of nitrogen concentration in Jiaozhou Bay, China     

付翔  李凡  吕振波  翟红昌  韩博平 《中国海洋湖沼学报》2013,31(6):1295-1305

Fluorescence-based maximal photochemical efficiency, Fv/Fm, is widely used as an indicator to photosynthetic competence in marine systems. It has been considered a useful parameter diagnosing the nutrient stress on phytoplankton photosynthesis, but many studies argue its usefulness. In the present study, we try to find a temporal relationship between Fv/Fm and nitrogen concentration, and provide a possible explanation on the controversy. We continuously measured Fv/Fm and nitrogen concentration once every 10 days from September 2003 to March 2004 at two stations in Jiaozhou Bay, northern China. It was found that Fv/ffm did not significantly correlate to synchronous nitrogen concentration, but the variation （i.e. the change between two adjacent cruises） of nitrogen concentration of the previous cruise and the variation ofFv/Fm of the current cruise were strongly correlated. This result indicates that a time lag exists between the variation of nutrient status and the subsequent Fv/Fm response. Length of the time lag seems just matched the interval of our measurements （10 days）. In the field, direct dependence of Fv/Fm on nitrogen concentration may not be found because of the lagged response of Fv/Fm to nitrogen concentration variations or physiological acclimation. Our results provide a possible way to explain the previously reported conflicting results on the relationship between Fv/Fm and nutrient status. To give a more-accurate estimate about the length of the time lag, an investigation that includes more frequent measurements is needed.  相似文献   

微藻能源的研究进展     

张英伟  刘炜 《海洋科学》2012,36(1):132-138

近年来,随着石油资源日趋枯竭、全球性能源短缺及环境污染等问题日益严重,开发绿色、清洁的生物燃料代替传统石化燃料,已成为国际研究热点。在生物燃料的众多原料中,微藻具有光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂面积产率高等特点,被认为是最有潜力替代石油的生物质资源[1]。  相似文献   

干旱环境下高温对胡杨光合作用的影响   总被引：4，自引：2，他引：2  

陈亚鹏  陈亚宁  李卫红  徐长春 《中国沙漠》2009,29(3):474-479

在塔里木河下游3个地下水埋深（4.64 m,6.15 m,7.02 m）环境下,利用LI-6400便携式光合作用测定仪测定了胡杨叶片在适宜温度（27 ℃）和高温（39 ℃）下的净光合速率（Pn）、气孔导度(gs)、蒸腾速率（E）及胞间CO2浓度（Ci）,比较了不同地下水埋深下胡杨光合作用对高温的响应。结果表明：在3个地下水埋深下高温都使得光合速率和气孔导度明显减少,并且在地下水埋深（7.02 m）较深处,高温使得光合速率和气孔导度的下降幅度也最大,这都说明干旱胁迫加强了高温对胡杨光合作用的负面效应。然而,在同一地下水埋深下,由于高温的影响,胡杨叶片的胞间CO2浓度并未随着净光合速率和气孔导度的下降而减少,其原因很可能是气孔发生了不均匀关闭。而叶片的蒸腾速率和饱和水汽压由于高温作用的影响都明显增加,并且在地下水埋深7.02 m处,高温引起蒸腾速率的增加幅度是最小的,这表明了气孔对干旱高温胁迫下胡杨的光合作用具有一定调节作用。  相似文献   

NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响   总被引：6，自引：6，他引：0  

陈年来  张玉鑫  安黎哲 《中国沙漠》2009,29(6):1129-1133

以两个变种甜瓜幼苗为材料,在人工控制条件下研究了NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,盐胁迫降低了甜瓜叶片光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ电子传递量子效率和光化学猝灭系数,使非光化学猝灭系数升高。在≤50 mmol·L-1 NaCl胁迫下,甜瓜叶片光合速率降低主要由气孔因素引起,而在NaCl浓度≥100 mmol·L-1条件下则以非气孔限制因素为主。  相似文献