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单体分子放射性碳同位素分析在海洋科学及环境科学研究中的应用 总被引：3，自引：1，他引：2
单体分子放射性碳同位素分析(CSRA)是近十几年来发展起来的一项新兴的分析手段,将所需的单体分子(生物标志物)从复杂的环境样品基质中分离并富集,再进行加速质谱仪(AMS)的放射性碳(14C)测定。这种分子水平的放射性碳同位素测定技术能够揭示出总有机质同位素组成的异质性,为解释有机碳的来源、迁移和转化等提供了新型的手段。在海洋科学研究中,单体分子放射性碳同位素分析已应用于计算碳在全球各储库的逗留时间并揭示和定量估算化石源有机碳的输入、指示沉积物的搬运过程、示踪微生物的代谢途径、改进沉积物年代学等;在环境科学研究中,单体分子放射性碳同位素分析可用于有毒物质(如多环芳烃)的源解析,示踪有机污染环境中微生物的代谢途径等。伴随着单体分子分离技术的改进及AMS灵敏度的提高,CSRA技术的应用会更加广泛。 相似文献
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东海和黄海表层沉积物生物标志物的分布特征及古生态重建潜力 总被引：6，自引：0，他引：6
多参数生物标志物法已被广泛用于重建浮游植物生产力和种群结构.但目前还缺乏这一应用的现代证据,尤其是西太平洋边缘海地区.文中作者对东/黄海的表层沉积物中的浮游植物生物标志物的分布进行研究,发现东海表层沉积物中菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮的总含量变化范围为357～3 115 ng/g,黄海的总含量变化范围为2 898 ～6 714 ng/g,硅藻、甲藻和颗石藻生物标志物总量基本具有近岸高、离岸低的趋势,与现场调查资料所得到的趋势基本一致.生物标志物比例结果显示在东海的长江口方向离岸越远硅藻相对比例下降,而在长江口以南则是离岸越远硅藻比例升高.在东海和黄海颗石藻所占比例都很低,但是有离岸越远比例升高的趋势.用生物标志物所重建的种群结构的变化趋势与现场调查资料相符,但其绝对值却与现场资料存在差异.本研究为生物标志物重建种群结构提供了现代数据,但是此方法的定量应用还需做进一步的研究. 相似文献
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末次冰盛期以来日本海浮游植物生产力和群落结构变化 总被引：2，自引：0，他引：2
生物标志物法已经被广泛应用于重建海洋浮游植物生产力和群落结构变化。本文利用这种方法重建了日本海末次冰盛期以来浮游植物生产力和群落结构变化。结果显示,生物标志物含量在末次冰期最盛期21～19 ka和14～4 ka时有高值,而在19～14 ka、4～0 ka有低值。末次冰期最盛期时生物标志物的高含量是由于分层导致的底层水缺氧,生物标志物得到较好保存的结果,而此时日本海盐度很低,使颗石藻相对含量很低;19～14 ka陆源输入减少,日本海生产力水平较低,不断增加的盐度使浮游植物群落结构由硅藻、甲藻占优转变为颗石藻占优;14～4 ka对马暖流流量的加大提高了日本海的初级生产力,同时高营养盐利于硅藻、甲藻的生长,使颗石藻的相对比例减小;4 ka以后随冬季风的增强和黑潮减弱,对马暖流减弱,供应的营养盐减少,日本海生产力水平降低,使颗石藻的相对比例增大,硅藻、甲藻的相对比例减小。 相似文献
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南海东北部冷泉区沉积物中有机质来源的生物标志物分析与环境指示意义 总被引：2，自引：2，他引：0
Multi-biomarker indexes were analyzed for two piston cores from potential cold seep areas of the South China Sea off southwestern Taiwan. Total organic carbon(TOC) normalized terrestrial(n-alkanes) and marine(brassicasterol, dinosterol, alkenones and iso-GDGTs) biomarker contents and ratios(TMBR, 1/Pmar-aq, BIT) were used to evaluate the contributions of terrestrial and marine organic matter(TOM and MOM respectively) to the sedimentary organic matter, indicating that MOM dominated the organic sources in Core MD052911 and the sedimentary organic matter in Core ORI-_(86)0-22 was mainly derived from terrestrial inputs, and different morphologies were the likely reason for TOM percentage differences. BIT results suggested that river-transported terrestrial soil organic matter was not a major source of TOM of sedimentary organic matter around these settings.Diagnostic biomarkers for methane-oxidizing archaea(MOA) were only detected in one sample at 172 cm depth of Core ORI-_(86)0-22, with abnormally high iso-GDGTs content and Methane Index(MI) value(0.94). These results indicated high anaerobic oxidation of methane(AOM) activities at or around 172 cm in Core ORI-_(86)0-22.However in Core MD052911, MOA biomarkers were not detected and MI values were lower(0.19–0.38), indicated insignificant contributions of iso-GDGTs from methanotrophic archaea and the absence of significant AOM activities. Biomarker results thus indicated that the discontinuous upward methane seepage and insufficient methane flux could not induce high AOM activities in our sampling sites. In addition, the different patterns of TEX_(86) and U_(37)~(K′) temperature in two cores suggested that AOM activities affected TEX_(86)37 temperature estimates with lower values in Core ORI-_(86)0-22, but not significantly on TEX_(86) temperature estimates in Core MD052911. 相似文献
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楚科奇海R12a沉积柱状样500年以来生物标记物记录 总被引：2，自引：0，他引：2
通过多参数生物标志物法对取自中国第二次北极考察的R12a岩心顶部40 cm样品进行了浮游植物和种群结构变化的研究,获得了500 a以来浮游植物初级生产力和种群结构变化信息。结果表明:R12a岩心在过去的500多年来,所记录的海洋初级生产力呈上升趋势,单一藻类的生产力总体上也呈现上升趋势。浮游植物种群结构主要表现为颗石藻相对含量下降,硅藻相对含量上升,甲藻没有明显的波动,这可能与北太平洋水输入决定的楚科奇海营养盐结构及夏季海冰覆盖变化有关。 相似文献
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通过对南海北部MD05-2904岩心进行有机地球化学分析,以长链不饱和烯酮作为颗石藻生产力的替代性指标,讨论颗石藻生产力的变化及其影响因素。结果显示,260ka以来,颗石藻生产力有着明显的冰期/间冰期变化:冰期高,间冰期低;冰阶高,间冰阶低;在轨道尺度上岁差周期明显,反映出太阳辐射、东亚季风对颗石藻生产力在长期尺度上起调控作用;而由于特殊的地理位置,河流输送的营养盐对本区海洋初级生产力的影响可能也较大;与前人研究结果一致,同时认为,在地质历史上沉积速率变化大的区域,对生物标记物的含量和堆积速率的对比讨论,更有利于反映生产力的变化。 相似文献
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在全球变暖背景下,北极海冰覆盖面积持续减少,对全球的温盐环流、海洋生物化学过程和气候变化产生了深远的影响,研究北极古海冰的变化可以使我们对北极环境有全面的认识,更准确地预测其未来的变化规律。近十年来,一种新发展的海冰生物标志物IP_(25)(Ice Proxy with 25 carbon atoms)被广泛用于北极及亚北极的海冰重建。IP_(25)是北极冰藻产生的一种高度分化的单不饱和类异戊二烯(HBIs),能够稳定地保存在海洋沉积物中。自从IP_(25)被发现以来,越来越多的研究者对其指示海冰变化的应用进行了深入的研究。本文首先总结了重建古海冰的传统指标和限制性并介绍了IP_(25)指示海冰的原理、由定性到定量的发展以及存在的局限性。然后归纳了利用IP_(25)重建北极地区海冰分布和变化的实例研究,涵盖了北冰洋中心、陆架边缘海、河口以及亚北极地区不同空间海域,跨越了近现代、全新世、第四纪以及中新世不同时间尺度。其中,近现代的海冰重建结果与海冰的卫星观测数据取得了很好的相关性,为古海冰的重建提供了基础;古海冰的重建为数值模拟古气候以及预测未来海冰变化趋势提供了重要依据。 相似文献
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甲烷通量在很大程度上控制着海底冷泉区生物地球化学过程及生态系统。缺氧甲烷氧化(AOM)作用是消耗CH4的一种重要途径,主要是由甲烷氧化古菌和硫酸盐还原菌共同调节的,其反应机制及碳循环可以利用生物标志物及其碳同位素比值来表征。这两种微生物所产生的特定生物标志物都具有相对负的δ13C值,且硫酸盐还原菌生物标志物的δ13C值要比古菌的略偏正,说明在AOM过程中,甲烷碳从古菌到细菌的传递。甲烷通量决定海底冷泉区微生物群落结构,通量高时以ANME-2古菌群落为主,而OH-AR和BIPH两个生物标志物指标可以指示古菌群落结构变化。所以,利用生物标志物及其δ13C值不仅能够证明AOM作用的存在和反应机制,还可以对冷泉区(尤其是古冷泉区)环境及微生物群落结构进行分析和重建。 相似文献
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本文测定了海南儋州湾南岸柱状沉积物的粒度、总有机质参数(TOC、C/N和δ13C)和类脂生物标志物含量,并通过端元混合模型使用红树植物特征标志物蒲公英萜醇含量、长链正构烷烃含量和δ13C值半定量区分了海南儋州湾南岸沉积有机质来源,尤其是红树林的贡献。另外,通过估算沉积物的有机碳储量来评估儋州湾红树林区域的储碳能力。在沉积有机质中,陆源、水源和红树植物有机质所占平均比例分别为47%,36%和17%。沉积物柱状样中单位厘米深度沉积物的碳储量范围在0.12~2.90 t/ha。本研究表明,儋州湾地区沉积物中来自于红树林的有机质比例较低,且其碳埋藏量可能低于全球平均水平。修复和保护儋州湾红树林,能够有效提升湿地的碳埋藏效率,从而减缓大气CO2上升对环境的负面影响。本文应用生物标志物和碳同位素方法,半定量区分了红树林生态系统各种来源有机碳的贡献,将蒲公英萜醇作为红树林特征生物标志物应用在计算模型中,能够量化红树植物来源有机碳的贡献,加深对红树林系统有机碳埋藏情况的了解。 相似文献
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浙江近岸泥质区百年来浮游植物生产力的变化及对环境的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
在210Pb定年的基础上, 对取自浙江沿岸泥质缺氧区的柱样沉积物开展了菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮等生物标志化合物分析, 根据生物标志化合物含量及比例的分布特征, 重建了泥质区110年来浮游植物生产力及群落结构变化。结果表明浙江近岸浮游植物生产力百年来呈上升趋势, 自20世纪60年代开始上升, 80年代以来有显著增加, 浮游植物群落结构则均有甲藻比例上升、硅藻比例下降的趋势。研究认为, 浙江沿岸泥质区百年来浮游植物生产力的提高与我国化肥施用量和长江氮的入海通量呈正相关, 营养盐N∶P和N∶Si比值的增加导致浮游植物优势种由硅藻向甲藻的转变, 说明自20世纪60年代, 尤其是自20世纪80年代以来工农业快速发展、大型水利工程建设等人类活动是导致浙江沿岸泥质区海域浮游植物生产力提高及群落结构变化的主要因素。 相似文献