一、南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源(论文文献综述)
杨义[1](2021)在《现代海洋沉积脂类对高温环境与高纬粉尘输入的指示意义》文中进行了进一步梳理海洋是地表最大的碳库,其对于全球碳循环的调控具有重要作用。传统观点认为全球海洋碳汇主要集中在中高纬度海洋,而低纬度海洋则主要是碳源。近期通过对现代观测和数值模拟等研究表明低纬度海洋可能也是潜在的碳汇区域,并且冰期风尘输入是低纬度海洋碳汇增强的主要原因,但目前对于低纬度海洋碳库的研究十分有限。一方面由于低纬度海洋受到全球变暖的热辐射效应更加明显,但其对海洋生物群落变化尚不清晰,导致基于海洋生物构建的温度代用指标在地质温室期古温度重建结果存在争议,因此亟待构建可靠的高温区海洋温度代用指标。另一方面风尘输入对低纬度海洋碳库变化以及风尘驱动的生物地球化学过程等尚不清晰,并且如何捕捉现代海洋环境中的风尘信号等问题均值得深入研究。因此本文将针对于中低纬度海洋来进行研究,首先来评估目前高温区类脂物温度代用指标的可靠性和建立新的高温区温度指标,其次利用类脂物分布特征及其单体同位素与微量元素分析示踪风尘输入海洋过程,探究其对于低纬度海洋碳库的影响。目前基于脂类温度代用指标(长链烯酮U37 K’,四醚膜脂GDGTs的TEX86,RI-OH以及黄绿藻LDI)等已经用于晚白垩纪以来海洋古温度重建。但是已经发现在地质温室期长链烯酮U37K’指标由于达到阈值,从而失去对高温的指示能力。因此探究现有温度指标在高温区对温度指示可靠性以及是否存在新的高温区温度代用指标是本文研究重点之一。首先本文通过采集于中国南海温度跨度为24~29℃的65个样品以及已发表的isoGDGTs的TEX86指标进行探究。结果表明南海TEX86记录温度与年均温之间仅存在中等强度相关,并且在南海北部和南海深海盆区域其重建温度显着均低于年均温,其中南海北部区域重建温度与实测温度的差值显着超过其误差范围。结合已发表数据分析表明南海北部和深海盆重建温度的低值可能是受到不同因素的影响,其中南海北部isoGDGTs可能受到河流输入贡献影响,而南海深海盆区域isoGDGTs可能记录着冬季生长温度。同样本文探究了另一类古菌OH-GDGTs的RI-OH温度指标,结果发现RI-OH温度指标重建温度明显低于其实测温度数据,表明其在高温海域使用受限。通过深入研究OH-GDGTs化合物分布特征,发现当温度高于25℃时,OH-GDGT-0和OH-GDGT-2化合物分布特征呈现出完全相反的分布,指示着OH-GDGTs生物源对温度的适应性差异。因此基于现有研究结果本文提出新的基于OH-GDGTs温度代用指标OH-2/OHs,其在海表温度>25℃时可作为高温区温度指标的潜力。同样,前人的研究表明黄绿藻LDI温度指标在温度>27℃时,可能无法准确指示真实的环境温度变化。针对该温度指标在高温区存在的问题,本文通过对来自南海的58个站位来探究黄绿藻LDI温度指标的高温指示意义。研究结果表明LDI温度指标确实在高温区指示温度存在问题,当温度>27.4℃时,其失去对于高温的指示能力。但是深入分析LDI指标与温度之间的关系,发现LDI温度与实测温度之间的差值随着温度的升高呈现出线性关系。并且通过整合已发表的长时间序列的沉积物捕获器和高温区LDI数据发现同样具有很强的相关性,表明这种机制可能是黄绿藻对于温度的适应关系。因此基于该线性关系,本文重新构建了原始LDI温度校正公式LDIM,适用于实测环境温度>27℃或者其它指标如U37K’达到阈值等高温海域。另外,基于来自于革兰氏阴性细菌3-羟基脂肪酸已经在陆地环境中表现出作为温度和pH指标的潜力,但是在海洋环境中其来源和分布特征,以及其温度指标是否可以用于高温重建均值得进一步探究。因此本文通过采集来自于西太边缘海不同纬度的表层沉积物样品来分析海洋环境中3-羟基脂肪酸的分布特征。通过统计分析和微生物群落结构分析来对比土壤样品和海洋样品中3-羟基脂肪酸的分布特征,均发现土壤环境中3-羟基脂肪酸与海洋环境中差异明显,指示着海洋环境中3-羟基脂肪酸主要来源于海洋自生贡献。随后通过分析现有土壤温度指标发现其均在海洋环境中并不适用。因此通过深入分析海洋3-羟基脂肪酸与温度之间的关系,发现基于反异构C13和异构C13 3-羟基脂肪酸的指标RAN13与温度之间呈现强的指数关系,并且在高温海域其误差较小。因此本文构建了新的基于细菌3-羟基脂肪酸的温度校正公式,其具有作为高温区温度重建的潜力。最后本文以南海为例来研究现代低纬海域风尘输入信号,用高等植物类脂物正构烷烃及其碳/氢同位素结合微量元素Sr-Nd同位素来分析海洋沉积物中的风尘输入信号。通过结合前人发表的Sr-Nd同位素数据,发现南海深海盆的Sr-Nd同位素信号与亚洲内陆沙漠源区信号一致,与南海周边河流、岛弧等输入均存在明显差异,表明Sr-Nd同位素可能指示南海深海盆存在着强的风尘输入信号。同样通过对不同站位正构烷烃信号进行解析,发现南海深海盆正构烷烃碳优势指数CPI值呈现出异常高值,并且与周边土壤分布呈现出明显差异,表明其可能不是来源于周边土壤输入或者河流输入信号。并且其氢同位素信号表现出类似的趋势,即在南海深海盆异常偏负。结合前人对于中国不同纬度正构烷烃CPI和氢同位素的数据分析,发现其二者均与纬度之间存在较好的线性关系,表明其可以用来示踪南海深海盆正构烷烃的来源。通过对比发现南海深海盆正构烷烃CPI值和氢同位素信号均指示着其可能来自于亚洲中纬度(40°N)。结合Sr-Nd同位素和脂类数据均表明南海深海盆存在明显的风尘输入信号,其可能来自于亚洲内陆沙漠源区。通过对其机制进行探究,发现在东亚冬季风背景下,大量的陆源风尘物质输入到南海深海盆区域,并且造成了南海深海盆的浮游植物繁盛。结合已发表数据分析表明,东亚冬季风驱动下东亚风尘输入和表层次表层水体扰动是造成寡营养南海深海盆冬季浮游植物繁盛的主要原因。综上所述,本文通过对现有温度指标在高温海域的进行分析,提出了新的温度校正公式OH-2/OHs适用于高温海域温度>25℃和LDIM适用于温度>27℃时的温度重建,并且建立了新的基于细菌3-羟基脂肪酸的温度指标RAN13,其具有高温重建的潜力。最后本文通过结合Sr-Nd同位素和类脂物正构烷烃来研究南海沉积物中的粉尘信号,并且成功示踪其风尘源区。通过结合已发表数据对风尘输入与南海浮游植物繁盛之间的原因进行分析,发现风尘输入和风致上升流可能是导致冬季浮游植物繁盛的主要原因。
程柳菱[2](2021)在《广西中西部地区早更新世以来气候演化及其对早期人类活动的影响》文中研究表明全球变暖已经成为气候变暖的趋势,关于这样的趋势会持续多长时间的问题,无论是科研人员还是普通大众对此都非常关注。通过研究过去气候变化的规律是一种有效的预测未来的途径。第四纪是我们人类出现的时期,对早更新世以来东亚季风变化规律的研究有利于我们更好的理解现今的气候变化以及对未来气候演变趋势的预测。已有大量的研究通过寻找黄土–古土壤等沉积载体中的多种古气候代用指标,进行了第四纪气候变化及古季风演变历史的重建,但这些研究主要集中于中国北方地区。主要是由于中国南方地区沉积载体强烈风化作用,使其气候信息的保存相对困难,从而限制了我们对东亚季风的深入理解。本论文拟选取广西西部地区布兵盆地更新世三个洞穴遗址和中部地区南宁盆地全新世贝丘遗址作为研究对象,分别对布兵盆地早更新世么会洞、中更新世感仙洞和晚更新世陆那洞的进行了粘土矿物、地球化学和生物化合标志物的分析;利用AMS14C测年方法确定全新世贝丘遗址的年龄框架、利用沉积物中粘土矿物、铁矿物、化学主量元素和微量元素、生物化合标志物等作为指示化学风化强度变化,开展多种古气候代用指标的综合对比分析,进而探讨早更新世以来东亚夏季风的变化规律。取得的主要结果及新认识主要如下:(1)早更新世奥杜威时期么会洞经历了炎热—相对寒冷—湿热的三个阶段的气候变化;中更新世贾拉米洛时期感仙洞沉积剖面气候变化经历了两个风化强度由强变弱的循环;晚更新世陆那洞则是经历了由炎热潮湿向相对干冷的气候变化转变的过程。(2)南宁盆地全新世贝丘遗址沉积物中多种古气候代用指标都显示,植被分布随气候变化呈现三个阶段:第Ⅰ阶段(~10482±82 cal yr BP—7902±57 cal yr BP),土壤沉积物代表风化强度的指标CIA、CPA、CIW、PIA,以及易融溶流失元素K、微量元素Rb、Ba和不易融溶流失元素Na、稳定元素Sr含量对比的比值呈增长趋势,指示化学风化作用和成壤作用变强,草本植被占最大比例,水生植被也较为发育;第Ⅱ阶段(7902±57 cal yr BP—3295±80 cal yr BP),水生植被迅速减少而转变为木本植物为主导的植被分布特征,气温下降转为干冷,伊利石和针铁矿相对含量增加,化学风化作用和微生物风化作用减弱;第Ⅲ阶段(3295±80 cal yr BP—952±27 cal yr BP),高岭石和赤铁矿在这样干湿交替的气候中生成,分别在粘土矿物和铁矿物的相对含量中增多。在这样气候多变的环境下,木本植被所占比例较为稳定,水生植物发育茂盛,草本植被与水生植被的生长呈反比。这与东亚季风区其他地质载体(如贵州董哥洞石笋沉积物)高分辨率的研究结果一致,发现全新世石船头沉积剖面很好地记录了2次弱季风事件,说明在轨道尺度上东亚夏季风总体上呈现同步的变化趋势。(3)对比出土化石在剖面中的详细位置,发现禄丰古猿化石(Lufengpithecus)在气候降温时缺失的同时出现了硕豪猪(Hystrix magra)化石。猕猴属(Macaca)和大熊猫小种(Ailuropoda microta)化石基本贯穿于整个沉积剖面,却缺失在以木本植被为主导的地层。可以推断受到植被分布和气候影响变化较大的物种如禄丰古猿在随后的动物演化过程中逐渐灭绝,而现今存在的物种都是适应能力较强的动物种群。(4)从早更新世么会洞发现了直立人化石到晚更新世陆那洞挖掘的智人化石,可以判断布兵盆地的洞穴是最早期古人类生活的主要场所,随后在南宁盆地邕江一带发现了大量全新世贝丘遗址,可以推测广西区域有最初更新世古人类居住场所由洞穴逐渐转变为沿岸而生的过程。通过重建南宁盆地石船头贝丘遗址的气候和植被变化,结合所挖掘出土的石器和动物骨骼,粗略的探讨全新世气候变化对早期人类生存方式的影响。推断早期人类更多的依靠自然界的植物和动物资源,三种获取生活资源的方式(狩猎、渔猎和捕捞)的使用比例也随之改变,说明气候环境是早期人类生活方式的主要影响因素。(5)更新世洞穴遗址和贝丘遗址广西区域动物和早期人类活动方式从更新世的洞穴遗址到全新世贝丘遗址的转变,原因有以下几点:一是洞穴环境所能提供的食物来源有限,相对比河岸周边环境所能提供的资源更为丰富;二是全新世气候整体较更新世气候更为适宜早期人类居住,特别是新仙女木事件结束后迎来了全新世大暖期,对植被分布、动物繁殖也更为有利,从而为早期人类提供了更为丰富的食物来源;三是随着早期人类生活技能的提升,由简单捕杀猎物的石器到相对精细的获取水资源和水产动物的器具,以及掌握了使用火的方法。
刘岚[3](2021)在《我国典型潮间带沉积物中脂肪酸化学丰度及其氢同位素分布特征》文中指出潮间带是一种特殊且复杂的生态系统,是海陆相互作用的重要通道,也是陆地生态系统与水生生态系统相互交汇的过渡区域,极具优越的生态价值以及资源优势。由于接收陆地贡献,并与外海频繁进行物质交换,潮间带生物地球化学的过程极为复杂,故有必要理清有机质在湿地中的赋存和迁移转化机制。虽然生物地球化学家对潮间带有机质的动态进行了一定的研究,但关于潮间带有机质(和金属)的来源、归宿和作用的问题仍旧存在,需要进一步的充实与完善。此外,国内外学者对我国潮间带的研究大多集中于某一特定地区(如某一大型河口或红树林湿地区),而对于连续区域内大尺度空间和时间分布的潮间带有机质来源变化与对比研究则很少被涉及。本论文以我国东海和南海14个典型潮间带作为研究区域,采集各潮间带在时间尺度(丰水期和枯水期)和空间尺度(不同潮区)的表层沉积物样品,分析样品的全样稳定碳、氮同位素(δ13C、δ15N)、碳氮比值(C/N)、沉积物粒度等,对沉积物样品中脂肪酸的组成及其单个化合物氢同位素组成进行了分析与测定。探讨样品总有机碳(TOC)、总有机氮(TON)的含量及其随纬度、季节(时间尺度)、潮区(空间尺度)的分布情况。对样品进行脂肪酸单个化合物氢同位素分析,结合脂肪酸氢稳定同位素(δ2H)组成的探究结果,对柱状样中海源、陆源的贡献进行了估算,对有机质在滨海湿地中的来源进行判定,进一步了解其分布特征与主要影响因素。主要内容和结论如下:潮间带沉积物TOC的含量范围介于0.06%~1.35%之间,TOC的最高值分别出现在珠江口和九龙江口,最低值出现在北戴河秦皇岛潮间带;沉积物C/N比值处于6.3~17.4区间。烟台四十里湾(YT)的C/N值最高,这可能是与该地区广泛的水生养殖有关,其它地区的C/N比值数值偏低,表明沉积物有机质的来源更偏向海源底栖微藻等;潮间带沉积物δ13C的变化范围是-26.00mUr~-19.47mUr,平均值为-22.73mUr,表明在某些区域内沉积物有机质可能存在海源和陆源的双向输入。潮间带沉积物中的δ13C和δ15N之间的高度相关性表明,潮间带的碳和氮的生产和消费大体上是耦合的,并以化学计量的方式进行。沉积物脂肪酸稳定氢同位素组成的分析结果表明:中纬度脂肪酸氢同位素值冬季高、夏季低,其原因可能是由于中纬度地区冬季和夏季的海水温差大;高纬度脂肪酸氢同位素值夏季高、冬季低,其最可能原因是夏季自养海藻的贡献在冬季基本消失(由于太阳辐射低);低纬度地方冬季由于降雨少,从陆地经河流运移到海岸带的记录陆地植物蒸发富集2H信号的有机质比夏季低;研究区沉积物中金属V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、As与Fe的丰度在多数情况下呈高度相关,表明潮间带生命活动对金属浓度影响很小,也就是说,决定金属浓度的主要过程是遵循水体和沉积物之间的物理化学配分系数。
王鑫,吴莹,曹梦莉,齐丽君,张经[4](2020)在《沉积记录中脂类生物标志物对琼东上升流强度的指示及其影响因素初探》文中研究说明本文对海南岛东部上升流边缘区域(S5站位)和上升流中心区域(S10站位)两根沉积柱进行了正构烷烃和脂肪酸的分析,结合有机碳含量、粒径、碳稳定同位素(δ13C)等参数综合分析其有机质来源与降解特征,并利用脂肪酸硅藻丰度参数∑C16∶∑C18重建了研究区域上升流强度年际变化。研究结果表明:S10站位处于上升流中心附近,粒径较粗,以砂为主;S5站位处于上升流边缘区域,粒径较细,以粉砂为主;两站位柱样δ13C值和长短链脂肪酸比值(∑C20-:0/∑C20+:0)显示有机质均以海源输入为主,S10站位有机质降解程度大于S5站位。脂肪酸中硅藻丰度参数和浮游植物脂肪酸占比指示了S10站位初级生产力高于S5,并利用∑C16∶∑C18指征了研究区域上升流强度及年际变化趋势。上升流强度在1925-1950年,1950-1980年和1980-2008年间表现为弱、强、弱的趋势,与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal oscillator,PDO)年际变化趋势一致;推测厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)在短时间尺度上可能对上升流强度有一定调节作用,但长时间尺度上可能主要受PDO调节作用。
陈新[5](2020)在《南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义》文中指出环南极地区具有极端的自然气候环境和脆弱的生态系统,且对全球气候变化响应灵敏,因而是研究全球气候变化及其生态响应的热点区域。生物标志物(例如,烷基脂类和长链烯酮等)尽管只占总有机质的很小一部分,但在水生沉积物和土壤中广泛存在,目前已经被广泛地应用于生物有机地球化学循环及古气候和古环境研究。环南极地区湖泊和海洋沉积物中生物标志物分布及其单体碳氢同位素地球化学特征可以准确地解析有机质来源和沉积环境变化,这将有助于我们更精确地重建不同时间尺度上的古环境和古气候变化记录。根据国内外研究现状,前人大多数研究主要聚焦在烷基脂类来源识别,但对南极现代环境样品中的烷基脂类分布以及单体碳、氢同位素地球化学特征缺乏系统的认识,沉积环境中不同生物标志物所代表的气候环境信息不明确,因而目前有关生物标志物在南极古气候和古生态方面的研究仍然有限。本研究主要选取南极不同地区的现代环境样品、罗斯海无冰区湖泊沉积物和南大洋罗斯海扇区沉积柱状样品,通过生物标志物和单体碳、氢同位素有机地球化学分析,探讨了不同类型现代环境样品中烷基脂类及其单体碳同位素分布特征,以此为基础,利用有机地球化学指标识别出湖泊和海洋沉积物有机质来源,厘清不同生物标志物所代表的气候环境信息,据此利用多个替代性环境指标重建了历史时期罗斯海地区和南大洋气候环境变化记录,并初步探讨了其变化的可能原因。主要研究内容和研究结果如下:1.南极环境样品烷基脂类分布及单体碳同位素特征通过对南极各种类型现代环境样品(包括苔藓、地衣、微生物席、自然风化和苔藓下覆土壤、新鲜企鹅和海豹粪便以及现代和古鸟粪土壤等)中的烷基脂类及其单体碳同位素分析,获得了南极地区不同环境样品中烷基脂类地球化学主要分布特征。结果表明,苔藓、地衣和苔藓下覆土壤烷基脂类以长链为主,单体δ13C值较低,平均值介于-38‰至-33‰,且与中低纬度地区样品类似。此外,南极苔藓和地衣中的长链烷基脂类比低纬度地区高2-3个碳原子,这可能与南极极端寒冷的气候环境有关。微生物席和自然风化土壤以短链为主,长链相对丰度非常低,脂肪酸δ13C平均值约为-21‰,明显高于苔藓、地衣和苔藓下覆土壤。现代生物粪和鸟粪土中的短链和中长链脂肪酸相对丰度较高,其单体δ13C值较低,介于-32‰至-28‰,鸟粪土中的长链脂肪酸δ13C值变化范围为-34‰至30‰。总的来看,苔藓和地衣是南极环境中长链烷基脂类的主要来源,生物粪可以输入大量的短链和中长链脂肪酸,这将为准确解析南极不同沉积环境条件下有机质来源提供基础。2.南极湖泊沉积物烷基脂类碳同位素特征及环境意义长链烷基脂类被认为是陆源高等维管束植物叶蜡中最重要的生物标志物,被广泛应用于古气候和古环境重建。但是,过去几十年来一个很重要的科学问题一直没有受到关注:是否存在其他来源?如微生物。在前期研究基础上,我们对东南极罗斯海无冰区两个高纬度湖泊(IIL3和IIL9)表层沉积物中的烷基脂类(包括正构烷烃和脂肪酸)及其单体碳同位素开展了深入分析,并且与南极不同类型现代环境样品进行了系统的对比。结果在IIL3和IIL9湖泊沉积物中都发现了大量的长链烷基脂类,其平均单体碳同位素值(δ13C)介于-20‰至-12‰,明显高于南极苔藓和地衣样品(-38‰至-32‰),但与微生物席样品总有机质δ13C值相近似(-14.2±1.7‰),表明IIL3和IIL9湖泊沉积物中的长链烷基脂类可能主要来源于微生物,特别是异养微生物,这与东南极中山站区大明湖表层沉积物中的研究结果类似。利用两端元碳同位素质量平衡模型计算,结果发现IIL3和IIL9湖泊沉积物中超过80%的长链烷基脂类均来源于微生物。因此,在植被稀少的东南极和其他极端干旱地区,在利用有机地球化学指标重建古气候和古环境变化记录时需要考虑微生物作用对长链烷基脂类的可能贡献。3.南极湖泊沉积物长链烷基脂类氢同位素特征及环境意义最近在一些室内培养实验和对一些地区湖泊沉积物的研究发现,好氧微生物可以产生长链烷基脂类,但目前对这类可以产生长链烷基脂类的微生物代谢类型(自养或者异养)还不清楚。本研究对罗斯海地区两个湖泊(IIL3和IIL9)表层沉积物中的长链烷基脂类氢同位素和异养微生物种群开展分析,计算沉积样品中烷基脂类与湖泊水之间的氢同位素分馏值,并与室内培养实验结果进行对比。结果表明,沉积物中的长链烷基脂类氢同位素值明显高于湖泊水体(最高达300‰),氢同位素分馏值(εlipids/water)变化介于-66‰至349‰,这是首次在自然环境样品中发现烷基脂类与水体之间氢同位素分馏值显着大于0的现象。与室内培养实验结果对比分析发现,上述氢同位素分馏值明显高于来源于化能自养和光合自养生物作用的结果,指示长链烷基脂类主要与异养微生物作用有关。异养细菌种群分析结果表明,沉积物中 SB-1、Flavobacteriaceae、Marinilabiaceae、Desulfobulbaceae和Trueperaceae等可能与本研究中长链烷基脂类的来源及其异常高的εFA/water值有关,进一步证实了上述单体碳、氢同位素分析结果。4.过去3200年罗斯海难言岛地区古气候变化记录南极湖泊生态系统对气候变化响应非常敏感,湖泊沉积物是重建过去气候和生态环境变化的理想载体。本研究选取两个未受生物粪影响的湖泊沉积剖面(IIL3和IIL9)作为主要环境载体,利用长链脂肪酸单体碳同位素值重建了过去3200年湖泊初级生产力变化,并结合沉积色素指标,在与周边地区气候环境变化记录进行对比研究基础上,重建了罗斯海维多利亚地过去3200年气候变化过程。结果显示,两个沉积剖面中超过80%的长链脂肪酸均来源于异养微生物,而苔藓的贡献比例小于5%,表明过去3200年研究区气候持续偏干旱。长链脂肪酸单体与总有机质碳同位素值之间存在显着正相关关系,表明长链脂肪酸δ13C26-30值是指示南极湖泊初级生产力变化的良好替代性指标,从而可间接反映研究区域气候冷暖变化。气候变化记录重建结果表明,沉积剖面底部(~3200 a BP)对应于较暖时期,可能指示了研究区难言岛大规模冰退年龄。过去3000年研究区气候明显经历了两个暖期(分别对应于~2300-1300 a BP和~1100-700 a BP)和两个冷期(分别对应于~3100-2600 a BP和~500-200 a BP),这与西罗斯海地区海洋和冰芯气候变化记录基本一致。进一步研究发现,西罗斯海地区过去3200年百年尺度气候冷暖变化与南方环状模(SAM)和厄尔尼诺南方涛动(ENSO)有关,这有可能受到太阳辐射在纬度上不均匀分布的影响。5.南大洋沉积物生物标志物特征及古气候变化意义南大洋西风带位置和强度的变化对全球碳循环和气候变化都有重要的影响。本研究选取南大洋罗斯海扇区海域深海岩心R23沉积柱作为主要环境载体,重点分析了长链正构烷烃及其单体碳同位素以及长链烯酮的分布特征,利用有机地球化学指标识别出沉积有机质来源,并评估了 Uk37和Uk37指数与海洋表层温度SST之间的关系。结果表明,沉积样品中的长链正构烷烃(C27-C35)主要来源于陆源(澳洲和新西兰)高等植物叶蜡经过大气粉尘远距离的传输。中长链正构烷烃(C23-C25)没有明显的奇偶分布优势,可能主要来源于海洋浮游植物和陆源有机质。C26和C28正构烷烃δ13C值明显偏低,这很可能与化能自养细菌作用有关。长链正构烷烃δ13C值介于-30.8‰至-24.8‰,比C3植物高5-10‰,表明C4植物是重要的来源。基于Uk’37指数计算得到的海表面温度(SST)明显偏暖,Uk37指数在南大洋高纬度海域更适合海表面温度重建。基于上述研究结果,对R23沉积柱剖面中长链正构烷烃指数(CPI、ACL和C31/C29)和单体碳同位素值变化的古气候环境记录进行了深入研究,发现过去33万年来澳洲和新西兰地区在冰期(冷期)时C4植被扩张,气候偏干旱,指示西风带向赤道方向移动且强度减弱,而在间冰期(暖期)时C4植被相对丰度减少,气候相对湿润,指示西风带向南移动且增强。C31正构烷烃δ13C值变化的频谱分析结果表明,澳洲东南部和新西兰地区相对湿度和西风带强度在轨道时间尺度上的变化可能主要受到地轴倾角周期的影响。
卢佳仪[6](2020)在《中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制》文中进行了进一步梳理亚洲季风是全球气候系统的重要组成部分,解密它的时空演变规律对人们全面理解不同时间尺度下的全球气候变化具有重要意义。尤其是晚新生代东亚季风的形成与演化无论对区域性还是全球性气候均产生了重要影响。长期以来,对东亚季风轨道尺度上的演化研究众多,而对构造尺度上季风的演化相对较少,且多聚焦于黄土高原、青藏高原和中国南海等区域。中国东部地区因地表覆盖而缺乏长时间尺度的沉积露头剖面,新近纪以来的古气候演化研究一直是个薄弱环节。虽然晚新生代以来东亚季风在构造时间尺度上的演化被认为与青藏高原隆升有关,但有关季风演化的机制目前仍存在很多争议。特别是,与季风相关的干湿古气候在中国东部地区的空间变化规律还不清楚,它是否与现代干湿气候一样存在巨大的空间差异(如,中国东部降雨两极或三极模态)?如是,那么驱动机制又如何?这些问题都有待于深入探讨。同时,伴随着新近纪气候变化,陆地生态系统也出现了重大的转变,尤其是新生代晚期C4草原的出现使C3植物被C4植物大规模取代,草原生境在全球范围内得到了极大的扩张。有关C4植物在中新世的第一次扩展事件已经有了大量的深入研究,人们对这次事件从低纬度向中高纬度的扩张过程的基本框架已经建立。但是,有关东亚地区晚中新世以来的C4植物是否存在第二次扩张事件还不清楚。如有,具体机制又是如何?它与第一次扩展事件有哪些不同点?这些问题都有待于深入探讨。近年来,基于区域地质调查工作的不断发展,在中国东部第四纪强烈覆盖区也获得了晚中新世(ca.8 Ma)以来连续沉积的钻孔岩芯,这为研究中国东部晚中新世以来干湿古气候的变化创造了很好的条件,使得我们能更全面地揭示东亚季风区干湿古气候的演化规律,并为深入探究其驱动机制提供了关键素材。同时,分子古气候代用指标的不断突破也为建立干湿古气候的时间演化序列创造了条件。尤其是来源于微生物细胞膜的甘油二烷基链甘油四醚化合物(Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,简称GDGTs),因其在各个环境中分布广泛,且对环境变化响应灵敏,被广泛应用于古环境古气候重建的研究中。所以利用微生物脂类GDGTs的指标重建东亚季风演化具有积极的意义。中国东部长时间尺度钻孔沉积多为河湖相沉积,基于GDGTs化合物的众多指标中,能用于长尺度河湖相干湿古气候重建中的指标须在现代河湖相沉积环境中进行验证其可靠性。本研究从现代河流-湖泊沉积环境入手,选择青海湖等对干湿古气候比较敏感的地区为现代过程研究对象,分析基于GDGTs构建的各指标在现代河流和湖相中的变化及控制因子,选出可靠的干湿古气候指标,再用于中国东部华北平原和苏北平原晚中新世以来的河湖相钻孔中以重建干湿古气候演化。同时,利用有机碳同位素检测方法重建了晚中新世以来中国东部的植被演化。论文取得的主要创新性认识概况如下(部分研究成果已经发表在国际刊物上):1.依据微生物GDGTs现代过程调查,提出了河湖相的干湿古气候代用新指标。通过对干湿气候极其敏感的青海湖地区湖泊沉积物、河流沉积物以及周围土壤中GDGTs化合物的检测,分析了古菌isoGDGTs化合物和细菌br GDGTs化合物在不同沉积环境中的变化规律,讨论了基于GDGTs构建的各古气候重建指标与环境因子间的关系。古菌isoGDGTs在河流和湖泊中的变化较细菌br GDGTs的变化更有规律,且基于isoGDGTs建立的指标GDGT-0/Cren与湖泊水深之间存在显着相关性,可作为可靠的干湿古气候重建指标。而细菌br GDGTs化合物构建的指标在河湖相环境中变化复杂,且受控因子众多。例如,能反映p H的CBT指标在河流沉积物中被发现与盐度有关;能用于重建温度的MBT’指标在湖泊环境中显示出与水深有关等。这使得基于br GDGTs构建的古环境指标在长尺度河湖相沉积中的应用受到很大限制,而GDGT-0/Cren指标原理更清晰,受控因子单一,在河湖相干湿古气候重建中显示出明显优势。在此基础上,综合全球已经报道的湖泊沉积物(包括部分中国东部地区的湖泊沉积物)和泥炭地的GDGT数据,进一步支持了GDGT-0/Cren指标可以作为陆地水体环境的干湿古气候代用指标。2.发现了中国东部晚中新世以来构造时间尺度的干湿古气候呈现出三极模态的空间变化,提出了赤道太平洋海温梯度的驱动机制。通过对华北平原天津G3钻孔(8 Ma至今)和苏北平原盐城ZKA4钻孔(~7.6 Ma)河湖相沉积物中GDGTs化合物的测试分析,利用新发现的古气候指标GDGT-0/Cren和以前建立的Ri/b指标重建了晚中新世以来中国东部北方的干湿古气候变化。华北平原以及苏北平原的分子记录显示,晚中新世至早上新世气候干旱,降雨量少;自上新世早期(约4.2~4.5 Ma)起东亚夏季风(EASM)显着增强,季风降水突然增加,气候变湿润,直至现在。这种以早上新世为界的干湿古气候变化规律与黄土高原及中国南海的记录一致,而与中部长江中下游的记录相反,即晚中新世到早上新世华北及南海中南部气候干旱(-),而长江中下游和南海北部气候湿润(+);早上新世4.2 Ma之后这种模式发生反转。因此本研究认为自晚中新世起,中国东部的降雨模式呈现出南北一致而中部相反的“类三极模态”,且这种降雨模式在早上新世4.2 Ma左右发生反转,即从“-,+,-”变成“+,-,+”模式。根据中国东部现代年际和年代际降雨分布模式以及结合早上新世全球古气候记录,本研究认为早上新世4.2 Ma左右中国东部降雨的“三极模态”发生的原因主要由赤道太平洋纬向和经向海温梯度自早上新世开始显着增加,导致西太平洋菲律宾上空对流活动增强所导致。此外,增强的Hadley环流以及Walker环流从赤道热带通过极地向的运输使得向北传播的水汽增多对早上新世以来东亚夏季风的增强也有所贡献。微生物脂类指标所揭示的中国东部构造时间尺度干湿古气候的这种三极模态空间变化及其驱动机制进一步得到了古气候模型模拟结果(由国外合作者完成)的支持,但这一驱动机制与本课题组之前报道的中国东部千年时间尺度三极模态干湿古气候的驱动机制(Zhang et al.,2018,Science)有较大差异。3.依据分子地球生物学记录,发现了C4植物在早上新世出现晚新生代以来的第二次扩张事件,提出了大气CO2浓度的驱动机制。通过对华北平原G3钻孔以及苏北平原ZAK4钻孔中全岩有机碳同位素进行分析,重建了中国东部晚中新世以来C3/C4植物演化历史,并与东亚其它地区以及全球各大陆同时期植被记录进行对比,深入探讨了影响C4草本扩张的机制。天津G3钻孔的有机碳同位素显示出在4.1 Ma左右出现明显正偏且波动剧烈,盐城ZKA4钻孔的有机碳同位素显示在4.5 Ma左右出现明显正偏。两根钻孔的数据较为一致的指示了早上新世中国东部有一次明显C4草本扩张事件。这次C4草本扩张事件同样在黄土高原土壤碳酸盐碳同位素研究中也有记录,说明具有区域性特征。进一步综合全球数据发现,早上新世的这次C4草本扩展事件在非洲、西亚、澳大利亚、北美和南美同时期碳同位素记录均有显示。由此提出了早上新世的C4草本扩张是一次全球性事件,且与晚中新世的第一次全球C4扩张事件是相互独立的。虽然晚中新世的C4扩张被认为可能与干旱化增强和火灾变多有关,但这并不能解释早上新世的C4草本扩张。本研究结合早上新世全球古气候记录,推测这次全球C4扩张事件主要由大气CO2分压的长期降低所引起的。这一推论得到了光量子产率模型的支持,该模型显示,在早上新世,随着大气CO2分压以及温度的降低,很多地区的气候条件越过了有利于C4草本生长的阈值,特别是在如华北平原、苏北平原这样的中纬度地区,因此C4草本出现了再一次大规模的扩张。
郑丽端[7](2020)在《云南昭通盆地湖沼相地质脂类记录的晚新近纪环境变化与生态响应》文中指出作为新生代全球气候变化的过渡时期,晚中新世-上新世(晚新近纪)发生了一系列与气候有关的地质事件,是研究气候变化、构造运动以及生物演化的关键时期。在全球气候变化研究中,亚洲季风系统是重要的组成部分。而南亚季风作为亚洲季风系统的一部分,与东亚季风气候相比,晚新近纪南亚季风气候的演化研究目前来说仍存在一定的争议,且陆相环境中该时段的古气候记录相对薄弱。位于青藏高原东南缘的云南省,气候主要受控于南亚季风的影响,发育众多新近纪山间盆地,前人主要根据古植被记录对该区域古环境的演化进行研究。但由于缺乏准确的年代地层框架以及指标的局限性等原因,先前的研究较少涉及到晚中新世-上新世古气候演化过程。同时,青藏高原东南缘作为最晚中新世古猿的“避难所”,为探讨古猿的演化与环境之间的关系提供了很好的切入点。因此,本论文的研究目标包括:探讨晚新近纪以来中国西南地区较长时间尺度的古气候变化,为与南亚季风有关的气候变化提供陆相记录;通过分析来自植物和微生物的地质脂类指标,重建该地区的生态系统对古气候变化的响应;针对昭通盆地水塘坝露头剖面发现的最晚中新世禄丰古猿化石,结合该地区的古气候变化,提供基于脂类化合物的证据来揭示禄丰古猿的生活环境。本文选取位于青藏高原东南缘的昭通盆地中两个晚新近纪湖沼相沉积序列,分别是沉积年代为~8.80-2.62 Ma的ZK1钻孔岩心和晚中新世的水塘坝露头剖面,对两处湖沼相沉积序列进行了以正构烷烃分布特征及其单体碳同位素组成、五环三萜类和四醚膜脂GDGTs等为主的脂类化合物的多指标研究,并结合沉积环境特征和其他有机地球化学指标,对这些脂类化合物的古气候、古环境和古生态信息进行了详细的分析和讨论。本论文主要认识如下:1.在昭通盆地湖沼相沉积物中发现了一系列与植物、微生物有关的脂类化合物。在植物叶蜡脂类中,发现了种类丰富且有较高丰度的脱A环-三萜类化合物。由于脱A环-三萜类化合物来源于陆生高等植物,而中等碳链的正构烷烃以水生植物来源为主,基于此本文建立了des-A/C23+25指标,该指标可用来反映昭通盆地不同沉积环境中不同植被类型对有机质的贡献比例的大小。在微生物来源的脂类中,昭通盆地沼泽相沉积物中出现以生物构型为主的藿类化合物的分布特征,而在第四纪泥炭沉积中,藿烷化合物以C31αβ占主导,两种不同的分布模式表明了褐煤中的藿类化合物在进一步的沉积转化过程中可能受到了气候条件的影响,从而导致出现了与泥炭沉积不一致的分布特征。2.利用脂类化合物重建了昭通盆地ZK1钻孔岩心沉积物所记录的长时间尺度的古气候(干湿)变化。8.8-6 Ma期间,沼泽相沉积于气候偏干时期,特别是在7-6 Ma左右出现最干;6-3 Ma期间,气候由干变湿并处于相对较稳定的状态;3-2.6 Ma期间,气候出现进一步的变湿。MBT’5ME指标重建了该区长时间尺度的古温度变化趋势,温度波动较频繁且在4-3 Ma有较明显的降温。需要说明的是,与微生物脂类有关的指标IR6ME与C31ββ/(αβ+ββ)指标的联合使用表明了在6.5 Ma左右出现的气候变干的事件,与植物叶蜡脂类反映的气候变干存在一定的时间差异,说明了脂类化合物刻画了昭通盆地更细节的古气候变化过程。3.利用脂类化合物重建了昭通盆地水塘坝露头剖面不同生态成分对古气候变化的响应。利用正构烷烃以及脱A环-三萜类化合物,揭示了生态系统中不同植被类型(水生植物和陆生植物)对气候的响应存在差异。在晚中新世相对暖湿气候条件下,陆生植物一直是昭通盆地沉积物有机质的主要贡献者。除了原地生长的成炭植物外,在气候变得更加湿润的状态下,输入沉积物的陆生植物中会更多地来自盆地周围高山上的植物,且盆地内生长的植物(以桦木科为例)会受到气候变湿的影响同时,水生植物会出现较繁盛的现象,大量的脱A环-乔木-9(11)-烯在湖泊沉积物中的出现验证了这一观点。来自微生物的四醚膜脂GDGTs(iso GDGT-0、crenarchaeol和archaeol)和藿类(3-甲基藿类)及其单体碳同位素等指标在水塘坝露头剖面沉积物中指示了微生物活动对气候的响应,这些化合物揭示出微生物参与的与甲烷有关的生物地球化学过程。结合剖面的气候变化,参与该甲烷循环过程的微生物活动可能主要受到湖沼环境中水文条件变化的影响,同时温度也可能是影响甲烷氧化菌的因素之一。4.利用脂类化合物对昭通盆地禄丰古猿的生活环境和气候条件进行了重建。根据水塘坝露头剖面的古温度重建结果发现,古猿生活时期温度处于适度温暖的时期,同时结合岩性及有机地球化学指标变化指出在产古猿的层位气候相对湿润,与粘土矿物组合和植物果实残体重建的适度暖湿的气候保持一致。通过对比云南其它地区古猿生活环境重建的研究结果,均显示出古猿生活在潮湿且植被茂密的森林环境,同时在森林边缘存在湖泊或者沼泽,但是水体处于较稳定的状态。值得注意的是,在禄丰古猿生活期间,孢粉记录显示禾本科增多,而正构烷烃分布及其单体碳同位素组成变化并没有出现相应的改变。针对脂类和孢粉出现的不一致的研究结果,可能与二者具有不一样的来源有关,正构烷烃主要记录的是原地生长的成炭植物的变化而孢粉反映了区域的植被变化。另一种可能是,大型哺乳类动物(如古猿)可能对周围的草本植物造成了一定的扰动。因此,孢粉可能记录的并非自然发生的变化,而是一种非自然的现象。
张晶[8](2020)在《我国南海冷泉微生物多样性分析及其在硫元素循环关键过程中的作用》文中指出冷泉是继热液之后另一种特殊的深海环境。南海冷泉生态系统以甲烷流体、自生碳酸盐岩、化能自养微生物群落以及大量的单质硫为特点。本研究利用2017年和2018年“科学号”冷泉-热液航次获得的冷泉沉积物样品,通过宏基因组学对南海冷泉微生物多样性和功能分布进行了分析。进而对冷泉沉积物样品中参与硫元素循环的微生物进行了筛选,获得了一系列硫氧化微生物和潜在的新属新种。在此基础上,对赤杆菌氧化硫代硫酸钠产单质硫的分子机制进行了深入研究;分析了化能自养硫氧化微生物的基因组信息;同时对一株潜在的新属新种进行了多相分类学研究。宏基因组学分析结果显示南海冷泉沉积物细菌主要类群为变形菌门、绿弯菌门和浮霉菌门;古菌主要类群为广古菌门和洛基古菌门。参与硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化的微生物为冷泉沉积物环境中最主要的微生物类群。表层样品中异养微生物能量获得途径以三羧酸循环为主,深层样品中以糖酵解为主;表层样品中微生物固碳途径以还原性磷酸戊糖途径为主,而深层样品中以还原性三羧酸循环和WL(Wood-Ljungdahl)途径为主。参与硫氧化的功能基因主要分布在表层样品中,而参与硫酸盐还原的功能基因广泛分布在不同深度样品中。为了进一步了解冷泉沉积物中参与硫元素循环微生物的多样性,我们采用选择性培养基对冷泉沉积物中微生物进行了富集培养,以期能够获得典型的或者特殊的参与硫元素代谢的微生物。本研究一共获得26种纯培养微生物,分布于变形菌门、厚壁菌门和放线菌门。其中包括典型的化能自养硫氧化细菌(Guyparkeria hydrothermalis SP-2)、化能异养硫氧化细菌(Citreicella thiooxidans),能够代谢硫代硫酸钠产生单质硫的赤杆菌(Erythrobacter flavus 21-3)以及三株潜在新属和新种。针对其中一株潜在新属NS-1进行了多相分类学研究。16S r RNA基因序列分析结果显示菌株NS-1属盐厌氧单胞菌科,与Halocella cellulosilytica相似性最高为92.52%。菌株NS-1是一株严格厌氧、发酵产氢、可降解纤维素的细菌。其最适生长温度为37 oC,最适生长p H值为7,最适生长Na Cl范围为25-75 g/L。可利用多种糖类进行发酵,发酵葡萄糖产物为乙酸、乙醇、乳酸、丁酸、二氧化碳和氢气。经过形态学观察、生理生化性质检测及遗传学分析等比较,菌株NS-1被认为是盐厌氧单胞菌科的新属新种。根据菌株NS-1的分离单位和样品来源,我们将其命名为Iocasia coldseepira,模式菌株为NS-1(=KCTC15988T=MCCC1K04439T)。这些微生物菌株的获得是本论文后续研究工作的前提和基础。同时,微生物的分离培养丰富了冷泉微生物菌种资源,为挖掘有应用潜力的深海冷泉微生物提供了保障。硫代硫酸盐是硫元素循环过程中重要的中间代谢产物,能够被多种微生物利用。我们从冷泉沉积物中获得了两株能够氧化硫代硫酸钠产生单质硫的细菌:赤杆菌(E.flavus 21-3)和硫氧化细菌G.hydrothermalis SP-2。结合南海冷泉区存在大量单质硫的事实,我们重点研究了这两株细菌代谢硫代硫酸钠产生单质硫的作用机制。针对赤杆菌(E.flavus 21-3),我们深入研究了其代谢硫代硫酸钠产单质硫的分子机制。首先通过电子显微镜、能谱扫描和拉曼光谱确定E.flavus 21-3可以代谢硫代硫酸钠产生零价单质硫(zero-valent sulfur,ZVS)。结合蛋白质组和分子遗传学实验确定硫代硫酸根脱氢酶(thiosulfate dehydrogenase,Tsd A)和硫氧化蛋白(thiosulfohydrolase,Sox B)是E.flavus 21-3代谢硫代硫酸钠产单质硫的关键蛋白。通过化学计量方法检测了不同的含硫中间代谢产物,进而确定Tsd A负责将硫代硫酸根转化为连四硫酸根(-O3S-S-S-SO3-);Sox B负责水解连四硫酸根的磺酸基形成单质硫;单质硫在单质硫双加氧酶(sulfur dioxygenases,Sdo A/B)的作用下水解生成亚硫酸根。另外,Tsd A、Sox B和Sdo A/B同源序列广泛存在于包括赤杆菌在内的许多细菌基因组中。表明这种新型硫代硫酸钠氧化途径可能存在于多种微生物当中,并且在硫的生物地球化学循环过程中有重要作用。针对化能自养硫氧化细菌G.hydrothermalis SP-2,结合能谱扫描、拉曼光谱和基因组测序,我们对其参与硫元素循环进行了初步分析。基因组测序结果显示,G.hydrothermalis Sp-2基因组大小为2.59 M,G+C含量为66.89%。G.hydrothermalis SP-2具有sox AXBYZC操纵子,通过经典的Sox多酶复合物途径氧化硫代硫酸钠。由于缺少sox D基因,G.hydrothermalis SP-2氧化硫代硫酸钠过程中形成单质硫中间代谢产物。另外,G.hydrothermalis SP-2通过磷酸戊糖途径固定二氧化碳,并利用羧酶体提高固碳效率。
莫力佳[9](2020)在《辽东半岛东岸泥区沉积物中木质素分布及其对陆源有机物的指示意义》文中指出全球河流每年颗粒有机碳和溶解有机碳的入海通量分别为0.15×1015g和0.25×1015g,其中输入的陆源有机物中90%保存在河口及其邻近陆架泥质区,因此陆架边缘海为研究有机物的来源和分布,以及人类活动影响下的源——汇过程提供了理想的场所。C/N比值和δ13C等整体属性参数以及木质素等生物标志物被广泛用来探讨河口及其陆架区的有机碳来源、迁移和转换规律。其中木质素只存在于陆地上,除部分海草外,目前尚未发现其在海洋生物中广泛存在;同时木质素具有含量丰富和参数信息多样等优点,因此被广泛用来示踪陆源有机物。本文通过C/N、δ13C分析了辽东半岛东岸泥区沉积物样品中的有机物的来源、分布及其影响因素。通过木质素参数,进一步探讨了埋藏在辽东半岛东岸泥区总有机物中的陆源有机碳占比。在此基础上,利用木质素的植被参数,研究不同植被类型对陆源有机物的贡献。借助柱状沉积物中木质素参数及TOC、C/N比值、δ13C的垂直分布特征,并通过210Pb测年,探讨了百年时间尺度上有机物含量的变化以及其来源、迁移和埋藏的影响因素。主要研究结果如下:(1)辽东半岛东岸泥质区表层沉积物中C/N比值和δ13C分别介于6.50-12.80和-24.7‰~-22.0‰,木质素参数和Λ8分别介于0.1-2.0mg/10gdw和0.1-3.0mg/100mg OC。C/N比值、和Λ8均呈现出近岸高,随离岸距离增加而减小的趋势,表明由陆向海,陆源有机物逐渐减少。δ13C在近岸地区略偏正,主要是受到该区域为养殖密集区,海源有机物输入较多所致。(2)借助δ13C值,并通过端元分析模型,定量估计了研究区沉积物中陆源和海源有机物的占比,计算得到陆源有机物含量占比29%-67%,平均为43%;海源有机物占比介于33%-70%,平均为57%,表明整体上研究区的有机物中来自海源的略占优势,但同时也混合了部分陆源有机物。陆源有机物主要来自近岸中小河流的输入。(3)表层沉积物中的木质素特征参数S/V范围为0.32-4.75,均值1.59;C/V范围为0.04-1.43,均值0.46。LPVI范围为10-583,均值134。三者均表明研究区当前植被类型以被子植物草本组织和木本组织为主,混合有少量裸子植物。本文由S/V、C/V和LPVI参数得出的研究区表层沉积物中陆源有机物的植被来源与辽东半岛流域内的植被情况相符。(4)Y1和Y2柱样的C/N比值和δ13C值均表明柱样沉积物中的有机质以海源为主,混合有陆源组分。Y1柱样分为2个阶段,1920年以前,当地基本处于自然状态,受人类活动的干扰很少,沉积有机物中陆源和海源的贡献相对保持稳定。整体上,这一阶段陆源和海源有机物的占比相当,其中陆源组分略多一些,均值为52%。1920年至今,由于流域内水库建设造成输沙量锐减,导致沉积物中海源有机物占比急剧增加,相应的陆源有机物占比迅速减小,两者均值分别为61%和39%。Y2柱样从底部到表层海源有机物始终占明显优势,均值为66%,陆源有机含量较少。具体可分为3个阶段,1780年以前研究区处于自然状态,海源和陆源有机质占比变化不明显,两者均值分别为64%和36%。1780-1880年,受到清政府弛禁政策的影响,人口开始流入东北地区,人类活动加剧,导致陆源组分有一个增加的趋势,从35%增至39%。1880年至今,由于港口建设造成水体富营养化,沉积有机质中来自海源的贡献明显增加。(5)Y1和Y2柱样的木质素来源以被子植物草本组织为主,混合有部分的裸子植物和木本组织。1800年以来,随辽东半岛温度和降水量的持续上升,植被类型有向被子植物演化的趋势。此外,研究区的木质素经历了较强程度的降解。
李楠楠[10](2020)在《中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应》文中研究表明中国东北地区广泛分布的湖沼沉积物为恢复和重建该区晚第四纪以来的古气候和古植被演化提供了非常优良的地质材料。过去几十年间,国内外学者利用本区的湖泊、沼泽沉积物中的不同代用指标,重建了该区晚第四纪以来的古环境演化和植被变迁,极大地丰富了我们对该区域气候历史和植被变化的了解和认识。其中,龙岗地区由于集中了东北地区玛珥湖和较长时间序列的泥炭地而备受国内外学者关注。尽管前人已经在该区开展了大量的、多角度、高精度的研究工作,当前学界对于该区域的古气候变化历史,尤其是古降水变化格局尚存在较大争议。新仙女木事件是末次冰消期向全新世转换的关键节点,深入探讨新仙女木事件以来龙岗地区的古植被和古气候变化历史,对于了解东北地区乃至东亚季风区北部冰消期以来的环境演变及驱动机制具有重要作用。论文选取位于中国东北龙岗地区的孤山屯泥炭地,通过对孤山屯泥炭地两个连续泥炭剖面进行高分辨率的AMS14C定年,利用剖面中孢粉、炭屑、稳定碳氮同位素、分子生物标志物及其单体碳同位素、元素地球化学组成等多个古植被和古环境代用指标,恢复和重建了孤山屯地区13 ka以来的古植被、古气候以及泥炭沼泽的发育演化历史。通过将本文记录与区域内其他湖泊和泥炭钻孔进行对比,重点探讨了龙岗地区新仙女木事件以来古植被变化对区域环境演化的响应。结合频谱分析、小波分析以及互补集合经验模态分解等方法,对影响和控制本区植被组成与气候变迁的外部驱动因子展开了讨论。孤山屯泥炭地的孢粉记录很好地反映了区域和泥炭地植被的变化特征。东北龙岗地区新仙女木事件以来的古植被演化经历了明显的“北方针叶林→落叶阔叶林→针阔叶混交林”三个阶段。新仙女木时期,受区域寒冷干燥的气候环境影响,龙岗地区发育了与北方针叶林相类似的森林景观,林中主要分布有云杉属、冷杉属、落叶松属以及桦属等乔木,景观开阔度较高。中早全新世以来,随着区域温度逐渐升高,龙岗地区发育了以栎属植物为建群种,多种落叶乔木共生的落叶阔叶林景观,森林郁闭度很高;到晚全新世,随着区域温度的持续下降,中早全新世广泛分布的落叶阔叶林景观逐渐被针阔叶混交林所取代,约在5ka前后,当前东北长白山地广泛分布的针阔叶混交林景观就已形成。新仙女木时期东亚冬季风势力较强,冬季风携带的风尘物质通量很高,孤山屯地区的区域气候以冷干为基本特征。尽管泥炭全样δ13C在剖面底部出现了显着负偏,但其主要是由于浮游藻类等利用湖水中溶解的CO2进行光合作用,而并非区域气候变化造成。进入全新世,东亚夏季风活动显着增强,泥炭中粉尘通量迅速减少。中早全新世是龙岗地区气候环境最适宜的阶段,区域降水量显着增加导致泥炭地水位升高。晚全新世(4ka以来),区域温度呈逐渐下降趋势,泥炭剖面中的粉尘通量再次增加。除此以外,全新世以来,孤山屯多个古气候代用指标记录到了多次气候快速转冷事件,这些气候事件可与全球冷事件集成以及Bond等人在北大西洋深海沉积物中发现的浮冰碎屑事件相对应,表明东亚季风区气候变化与全球其他气候系统间的遥相关联系。显微形态观察、地球化学、地层学与年代学证据均表明,孤山屯泥炭地600610cm处发现的火山灰沉积是龙岗火山区早全新世的火山喷发产物。由于孤山屯泥炭地位于火山锥体的上风向,泥炭地中仅记录到了火山灰的沉降,孢粉记录显示区域植被并未发生明显变化。频谱分析结果显示,孤山屯泥炭地的古气候和古植被变化存在有显着的3000a、2000a、1000a、800a、500a、210a等千年、百年尺度的变化周期。这些周期大都可与宇生核素重建出的太阳活动变化的周期相对应,反映出太阳活动的变化很可能是驱动本区区域气候环境变迁和植被演化的重要因素。同时,CEEMD结果显示,Quercus花粉百分含量在500600a,1000a,2300a尺度的模态分量与IntCal13Δ14C的模态分量基本呈现出同相位变化关系,更直观地表明太阳活动的变化很可能是控制和影响本区植被演替与气候变迁的重要驱动因素。基于此,我们提出了针对太阳辐射驱动东亚季风变化的概念模型,解释了太阳活动是如何与低纬地区的“海—气”交互作用共同影响和驱动东亚季风区气候和环境的演化。
二、南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源(论文提纲范文)
(1)现代海洋沉积脂类对高温环境与高纬粉尘输入的指示意义(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 低纬度海洋在全球变化的重要性 |
1.2 低纬度高温环境重建的局限性 |
1.2.1 颗石藻U_(37)~K'温度指标 |
1.2.2 古菌iso GDGTs温度指标 |
1.2.3 黄绿藻长链二醇温度指标 |
1.2.4 革兰氏阴性菌 3-OH-FAs 温度指标 |
1.3 风尘输入与海洋古气候研究进展与问题 |
1.4 研究目标 |
第二章 研究区域和研究方法 |
2.1 研究区域 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 常规脂类的萃取 |
2.2.2 3-羟基脂肪酸的提取 |
2.3 仪器测试条件 |
2.3.1 GC-MS测试条件 |
2.3.2 HPLC/APCI-MS仪器测试条件 |
2.3.3 单体碳/氢同位素测试条件 |
2.4 16S rRNA扩增子测序以及分析 |
2.4.1 核酸DNA提取和 16S rRNA序列扩增 |
2.4.2 生物信息学和统计分析 |
2.5 无机元素的分析测试 |
2.6 指标与计算公式 |
第三章 古菌GDGTs对海洋高温环境的适应性与环境代用指标的构建 |
3.1 南海iso GDGTs温度指标TEX_(86)的适用性 |
3.2 OH-GDGTs高温区温度指标的建立 |
第四章 藻类长链二醇对海洋高温环境的适应性与环境代用指标的构建 |
4.1 藻类LCDs的研究简介 |
4.2 LCDs对于高温环境的适应关系及其新指标的建立 |
4.3 高温区温度指标的对比分析 |
第五章 细菌 3-羟基脂肪酸对海洋环境的适应与环境代用指标的构建 |
5.1 海洋 3-羟基脂肪酸的来源 |
5.2 基于 3-羟基脂肪酸的新的海洋表层温度指标 |
5.3 基于海洋 3-羟基脂肪酸的温度重建 |
第六章 海洋沉积脂类对粉尘输入的指示意义 |
6.1 南海Sr-Nd同位素和脂类分布特征 |
6.2 南海深海盆表层沉积物来源 |
6.3 粉尘输入对南海深海盆的影响和启示 |
第七章 总结与下一步展望 |
7.1 高温对海洋生物的影响 |
7.2 南海粉尘输入新证据 |
7.3 下一步展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)广西中西部地区早更新世以来气候演化及其对早期人类活动的影响(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 早更新世以来古气候环境研究综述 |
1.1.1 全球早更新世以来气候演化 |
1.1.2 中国南方早更新世以来古气候演化 |
1.2 中国南方土壤沉积物古气候重建的研究方法及进展 |
1.2.1 粘土矿物 |
1.2.2 铁矿物 |
1.2.3 地球化学 |
1.2.4 生物标志化合物 |
1.3 广西中西部地区考古遗址研究现状 |
1.4 存在问题及选题依据 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.6 实际工作量 |
第二章 研究区自然地理和区域地质概况 |
2.1 研究区自然地理概况 |
2.2 区域地质概况 |
2.2.1 南宁盆地构造概况 |
2.2.2 布兵盆地区域概况 |
第三章 样品制备与测试方法 |
3.1 样品采集 |
3.2 X射线粉晶衍射(XRD) |
3.2.1 非定向片 |
3.2.2 粘土矿物的提纯 |
3.2.3 定向片的制备 |
3.2.4 测试方法 |
3.2.5 粘土矿物相对含量计算方法 |
3.3 漫反射光谱测试(DRS) |
3.3.1 样品制备与测试条件 |
3.3.2 铁矿物含量计算方法 |
3.4 生物标志化合物 |
3.4.1 有机质的萃取 |
3.4.2 GC-MS测试 |
3.4.3 正构烷烃单体碳同位素测试 |
3.4.4 LC-MS测试 |
3.5 地球化学元素 |
3.5.1 主量元素分析 |
3.5.2 微量元素分析 |
第四章 广西西部地区布兵盆地更新世洞穴遗址土壤沉积物的环境记录 |
4.1 早更新世布兵盆地么会洞沉积物的古环境变化分析 |
4.1.1 布兵盆地么会洞遗址概况 |
4.1.2 么会洞沉积物气候指标记录 |
4.2 中更新世布兵盆地感仙洞沉积物的古环境变化分析 |
4.2.1 布兵盆地感仙洞遗址概况 |
4.2.2 感仙洞沉积物气候指标记录 |
4.3 晚更新世布兵盆地陆那洞沉积物的古环境变化分析 |
4.3.1 布兵盆地陆那洞遗址概况 |
4.3.2 感仙洞沉积物气候指标记录 |
4.4 小结 |
第五章 广西中部地区南宁盆地全新世石船头剖面气候指标特征 |
5.1 南宁盆地石船头贝丘遗址概况 |
5.2 非粘土矿物组合特征 |
5.3 粘土矿物组合特征 |
5.3.1 粘土矿物组合特征 |
5.3.2 粘土矿物相对含量变化特征 |
5.4 铁矿物组合特征 |
5.4.1 赤铁矿与针铁矿的一阶导数特征 |
5.4.2 针铁矿与赤铁矿的二阶导数曲线特征 |
5.5 地球化学特征 |
5.5.1 主量元素组成特征 |
5.5.2 化学风化及元素活动性特征 |
5.5.3 微量及稀土元素特征 |
5.6 正构烷烃组成分布特征 |
5.7 正构烷烃单体碳同位素组成分布特征 |
5.8 GDGTs组成分布特征 |
5.9 小结 |
第六章 广西中部地区南宁盆地全新世石船头贝丘遗址沉积物的环境记录 |
6.1 全新世南宁盆地古植被变化分析 |
6.2 全新世南宁盆地元素记录的环境意义 |
6.3 多指标记录的气候事件及全新世气候适宜期 |
6.4 小结 |
第七章 广西中西部地区动物群和早期人类与气候环境变化的关系 |
7.1 环境变化对动物群活动的影响 |
7.2 环境对早期人类生活方式的影响 |
7.3 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)我国典型潮间带沉积物中脂肪酸化学丰度及其氢同位素分布特征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 潮间带湿地有机质来源 |
1.3 潮间带湿地有机质指标 |
1.3.1 全样品分析 |
1.3.2 生物标志物法 |
1.3.3 特定化合物稳定同位素分析(Compound-Specific Isotope Analysis) |
1.3.4 多参数示踪 |
1.4 研究目的 |
1.5 研究内容及其创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
2.研究区域与研究方法 |
2.1 中国东海和南海14个潮间带环境概况 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 样品的采集 |
2.2.2 无机N分析 |
2.2.3 金属丰度分析 |
2.2.4 总有机碳、总氮分析 |
2.2.5 全样碳、氮稳定同位素组成分析 |
2.2.6 粒度的测定 |
2.2.7 单个脂肪酸氢稳定同位素分析 |
3.中国东部潮间带TOC、TON、C/N、δ~(13)C的分布特征 |
3.1 潮间带沉积物TOC、TON、C/N的时空分布特征 |
3.1.1 潮间带表层沉积物TOC时空分布特征 |
3.1.2 潮间带表层沉积物TON时空分布特征 |
3.1.3 潮间带表层沉积物C/N时空分布特征 |
3.2 潮间带表层沉积物δ~(13)C时空分布特征 |
3.3 本章小结 |
4.沉积物中单个脂肪酸化学丰度及氢同位素组成特征 |
4.1 脂肪酸提取方法探究 |
4.2 脂肪酸组成分布特征 |
4.3 脂肪酸氢同位素(δ~2H)分布特征 |
4.3.1 C16:0和C18:0之间氢同位素的关联 |
4.3.2 潮间带沉积物脂肪酸氢同位素的纬度剖面特征 |
4.4 脂肪酸δ~2H与环境因子之间的关联性分析 |
4.4.1 温度影响 |
4.4.2 海水开放度 |
4.4.3 陆地通过河流输入通量的季节性 |
4.4.4 δ~(13)C和δ~(15)N相关性 |
4.4.5 金属元素丰度之间的相关性 |
5.结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(5)南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 有机地球化学研究概述 |
1.2 烷基脂类碳同位素在古环境研究中的进展 |
1.3 烷基脂类氢同位素在古环境研究中的进展 |
1.4 环南极地区生物标志物研究现状 |
1.5 东南极罗斯海地区全新世气候变化 |
参考文献 |
第2章 研究目标和研究内容 |
2.1 研究背景和研究意义 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 研究方法 |
参考文献 |
第3章 研究区域环境、样品采集和分析 |
3.1 研究区域环境 |
3.2 样品采集 |
3.3 分析测试 |
参考文献 |
第4章 南极环境样品烷基脂类分布及单体碳同位素特征 |
4.1 南极现代环境样品中烷基脂类分布特征 |
4.2 南极现代环境样品中烷基脂类单体碳同位素特征 |
4.3 小结 |
参考文献 |
第5章 湖泊沉积物烷基脂类碳同位素组成特征及环境意义 |
5.1 沉积物中烷基脂类分布和碳同位素组成特征 |
5.2 湖泊沉积物中的长链正构烷烃来源 |
5.3 沉积物中的长链脂肪酸来源 |
5.4 湖泊沉积物中的短链烷基脂类来源 |
5.5 小结 |
参考文献 |
第6章 湖泊沉积物长链烷基脂类氢同位素特征及环境意义 |
6.1 湖泊水氢同位素和盐度特征 |
6.2 异养微生物来源的长链烷基脂类氢同位素分馏 |
6.3 异养微生物种群分布 |
6.4 小结 |
参考文献 |
第7章 过去3200年罗斯海地区古气候变化 |
7.1 沉积剖面脂肪酸分布及其单体碳同位素特征 |
7.2 沉积剖面中的长链脂肪酸来源 |
7.3 重建湖泊初级生产力变化 |
7.4 过去3200年古气候重建 |
7.5 小结 |
参考文献 |
第8章 南大洋沉积物生物标志物特征及古气候意义 |
8.1 长链正构烷烃和不饱和烯酮分布特征 |
8.2 不同链长正构烷烃来源 |
8.3 评估(U~k)_(37)和(U~(k'))_(37)指数 |
8.4 过去33万年正构烷烃指数对比 |
8.5 过去33万年古气候变化 |
8.6 小结 |
参考文献 |
主要结论 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(6)中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 国内外研究进展及存在问题 |
1.2.1 晚新生代东亚季风的演化 |
1.2.2 微生物四醚膜脂化合物GDGTs的研究现状 |
1.2.3 新生代晚期全球植被演化 |
1.2.4 目前存在的问题 |
1.3 主要研究内容和研究思路 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文思路 |
1.4 论文工作量统计 |
第二章 研究区域与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 青海湖区域概况 |
2.1.2 天津G3钻孔区域研究概况与钻孔岩性特征 |
2.1.3 盐城ZKA4钻孔区域研究概况与钻孔岩性特征 |
2.2 样品采集 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 GDGTs化合物的提取和分离 |
2.3.2 GDGTs化合物的检测 |
2.3.3 有机碳同位素前处理及测试 |
2.3.4 其它测试 |
第三章 现代河湖沉积物GDGTs化合物的分布特征及对古环境重建的指示意义 |
3.1 序言 |
3.2 古菌isoGDGTs及相关指标在现代河湖相沉积环境中的变化 |
3.2.1 古菌isoGDGTs在湖泊及河流沉积物中的分布特征 |
3.2.2 古菌isoGDGTs化合物及相关指标在土壤-河流-湖泊动态过程中的变化 |
3.3 干湿古气候指标GDGT-0/Cren在河湖相沉积环境中的适用性 |
3.3.1 现代湖泊沉积物中GDGT-0/Cren与水深的关系 |
3.3.2 GDGT-0/Cren在现代湖泊中与季节性降雨的关系 |
3.3.3 GDGT-0/Cren在现代湖沼环境中的变化 |
3.4 细菌br GDGTs及相关指标在现代河湖相沉积环境中的变化 |
3.4.1 细菌brGDGTs化合物在不同沉积环境中的分布特征 |
3.4.2 brGDGTs相关指标在土壤-河流-湖泊动态过程中的变化及其影响因素 |
3.4.3 不同环境下影响brGDGTs指标的因素讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 中国东部晚中新世以来干湿古气候时空变化规律及其驱动机制 |
4.1 序言 |
4.2 GDGTs指标重建中国东部晚中新世以来干湿古气候变化 |
4.2.1 GDGTs化合物在G3和ZKA4钻孔中的分布 |
4.2.2 中国东部晚中新世以来干湿古气候变化 |
4.3 8Ma以来东亚季风区干湿古气候空间变化模式 |
4.4 晚中新世以来东亚季风区干湿古气候变化的驱动机制 |
4.4.1 现代中国东部降雨“三极模式”及机制简介 |
4.4.2 早上新世中国东部干湿古气候变化的机制初探 |
4.5 晚中新世以来西风区与季风区干湿古气候变化的对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 植被演化反映的中国东部晚中新世以来气候环境演变 |
5.1 序言 |
5.2 8Ma以来C_3/C_4植物在中国东部的演化 |
5.2.1 有机碳同位素在天津G3钻孔以及ZKA4钻孔中的变化特征 |
5.2.2 中国东部晚中新世以来C_3/C_4植物演化 |
5.3 上新世全球C_4植物扩张及其驱动机制 |
5.3.1 上新世全球C_4扩张记录 |
5.3.2 pCO_2的降低引起上新世C_4植物的全球扩张 |
5.4 上新世之后东亚季风区草本的演化 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)云南昭通盆地湖沼相地质脂类记录的晚新近纪环境变化与生态响应(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
缩写词注释 |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 晚中新世-上新世气候和生物事件研究进展 |
1.2.1 气候事件 |
1.2.2 生物事件 |
1.2.3 存在的主要问题 |
1.3 湖沼相地质脂类的研究进展 |
1.3.1 正构烷烃分布及单体碳同位素组成 |
1.3.2 四醚膜脂GDGTs |
1.3.3 藿类和GDGTs化合物的生物地球化学意义 |
1.4 研究目标和主要内容 |
第二章 研究区域概况 |
2.1 昭通盆地地质构造与地层 |
2.2 昭通盆地自然地理 |
2.3 昭通盆地岩性描述 |
2.3.1 ZK1钻孔岩心的沉积序列 |
2.3.2 水塘坝露头剖面的沉积序列 |
第三章 材料与方法 |
3.1 地层年代框架与样品采集 |
3.1.1 ZK1钻孔岩心沉积物年代 |
3.1.2 水塘坝露头剖面沉积物年代 |
3.1.3 样品采集 |
3.2 脂类提取与分离 |
3.3 脂类测试与分析 |
3.4 地球化学分析 |
3.4.1 总有机碳同位素组成、总有机碳含量及碳氮比 |
3.4.2 烧失量 |
3.5 数据分析处理及图件制作 |
第四章 昭通盆地晚中新世-上新世湖沼相地质脂类分布特征 |
4.1 正构烷烃 |
4.1.1 水塘坝露头剖面 |
4.1.2 ZK1钻孔岩心 |
4.2 三萜类化合物 |
4.2.1 陆源三萜类 |
4.2.2 藿类 |
4.2.3 芳构化的三萜类 |
4.3 四醚膜脂GDGTs |
4.3.1 分布特征与指标 |
4.3.2 br GDGTs的来源 |
4.4 其它脂类 |
4.4.1 脂肪醇 |
4.4.2 脂肪酮 |
4.5 水塘坝露头剖面有机地球化学元素指标 |
4.6 小结 |
第五章 昭通盆地湖沼相地质脂类记录的晚新近纪气候变化 |
5.1 脂类的古气候意义 |
5.1.1 植物叶蜡脂类 |
5.1.2 微生物脂类 |
5.2 古温度重建 |
5.3 古水文重建 |
5.4 小结 |
第六章 昭通盆地湖沼相地质脂类记录的晚新近纪生态响应 |
6.1 高等植物对古气候变化的响应 |
6.2 微生物活动对古气候变化的响应 |
6.3 小结 |
第七章 昭通盆地湖沼相地质脂类对禄丰古猿生活环境的指示意义 |
7.1 水塘坝露头剖面沉积物的古环境信息 |
7.1.1 岩相和有机地球化学指标证据 |
7.1.2 脂类化合物证据 |
7.2 对水塘坝禄丰古猿生活环境的启示 |
7.2.1 脂类记录的禄丰古猿生活环境 |
7.2.2 与其它研究反映的禄丰古猿生活环境对比 |
7.3 脂类在记录古人类生活环境信息方面的研究 |
7.4 小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)我国南海冷泉微生物多样性分析及其在硫元素循环关键过程中的作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 冷泉生态系统 |
1.1.1 冷泉的发现 |
1.1.2 冷泉生态系统 |
1.2 冷泉微生物及多样性分析 |
1.2.1 冷泉微生物 |
1.2.2 微生物多样性分析方法 |
1.3 微生物介导的硫循环 |
1.3.1 微生物驱动的海底硫循环 |
1.3.2 硫酸盐还原 |
1.3.3 硫氧化 |
1.4 研究内容和意义 |
第二章 我国南海冷泉微生物多样性组成及功能分析 |
2.1 研究背景 |
2.2 材料方法 |
2.2.1 样品来源及信息 |
2.2.2 样品DNA提取 |
2.2.3 宏基因组测序 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 南海冷泉微生物组成 |
2.3.2 南海冷泉微生物功能分析 |
2.4 结果讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 南海冷泉微生物的分离培养及新种鉴定 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 样品来源 |
3.2.2 培养基 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 好氧微生物的分离培养 |
3.3.2 厌氧微生物的分离培养 |
3.3.3 菌株NS-1的培养 |
3.3.4 菌株NS-1的表型特征分析 |
3.3.5 菌株NS-1的生理生化特性分析 |
3.3.6 菌株NS-1对不同发酵底物的利用情况 |
3.3.7 菌株NS-1极性脂和主要脂肪酸组成测定 |
3.3.8 菌株NS-1基因组测序及分析 |
3.3.9 菌株保藏 |
3.4 实验结果 |
3.4.1 微生物的分离培养结果 |
3.4.2 菌株NS-1表型特征分析结果 |
3.4.3 菌株NS-1利用不同发酵底物的结果 |
3.4.4 菌株NS-1主要脂肪酸和极性脂测定结果 |
3.4.5 菌株NS-1遗传特征分析结果 |
3.4.6 菌株NS-1新属新种性质 |
3.4.7 菌株保藏及命名 |
3.5 结果讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 赤杆菌(Erythrobacter flavus 21-3)代谢硫代硫酸钠产生单质硫的分子机制研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验菌株及质粒 |
4.2.2 培养基 |
4.2.3 实验试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 菌株的培养 |
4.3.2 E.flavus21-3代谢硫代硫酸钠产物鉴定 |
4.3.3 E.flavus21-3全基因组测序 |
4.3.4 E.flavus21-3蛋白质组测定 |
4.3.5 突变株构建 |
4.3.6 硫代硫酸根、硫酸根、单质硫和连四硫酸根离子的检测 |
4.3.7 Tsd A蛋白表达及纯化 |
4.3.8 基因表达的定量检测 |
4.3.9 基因tsdA、soxB、sdoA和 sdoB同源序列在其他细菌基因组中的筛查 |
4.3.10 进化树的构建 |
4.4 实验结果 |
4.4.1 E.flavus21-3代谢硫代硫酸钠产生单质硫 |
4.4.2 E.flavus21-3基因组分析 |
4.4.3 E.flavus21-3代谢硫代硫酸钠蛋白质组学分析 |
4.4.4 E.flavus21-3基因缺失突变株的构建 |
4.4.5 E.flavus21-3野生型及基因缺失突变株代谢硫代硫酸钠能力检测 |
4.4.6 E.flavus21-3野生型及其基因缺失突变株代谢硫代硫酸钠产物检测 |
4.4.7 基因敲除对E.flavus21-3野生型及其突变株生长的影响 |
4.4.8 新型硫代硫酸钠氧化途径的提出 |
4.5 结果讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 冷泉化能自养硫氧化细菌Guyparkeria hydrothermalis SP-2硫元素循环初步研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 材料方法 |
5.2.1 培养基 |
5.2.2 菌株的培养 |
5.2.3 电镜样品制备 |
5.2.4 基因组测序 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 G.hydrothermalis SP-2代谢硫代硫酸钠产单质硫 |
5.3.2 透射电镜观察G.hydrothermalis SP-2菌体形态 |
5.3.3 G.hydrothermalis SP-2生长曲线 |
5.3.4 G.hydrothermalis SP-2基因组分析 |
5.4 结果讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论及创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
(9)辽东半岛东岸泥区沉积物中木质素分布及其对陆源有机物的指示意义(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
一. 绪论 |
1.1 陆架泥质区陆源有机碳的研究意义 |
1.2 陆源有机物来源的研究方法 |
1.2.1 有机物来源的整体参数法 |
1.2.2 生物标志物 |
1.3 木质素的特点及其应用 |
1.3.1 木质素简介及其特点 |
1.3.2 木质素分析方法 |
1.3.3 木质素常用参数及其意义 |
1.3.4 木质素的应用 |
1.3.4.1 刻画不同端元的木质素特征 |
1.3.4.2 区分陆源有机物的植被来源 |
1.3.4.3 示踪陆源有机物的迁移、转化和埋藏 |
1.3.4.4 反演流域环境演变和人类活动 |
1.3.5 木质素降解对各指标参数的影响 |
1.4 本文的研究框架和研究内容 |
二、研究区概况 |
2.1 自然环境 |
2.1.1 地质地貌 |
2.1.2 流域气候和植被类型 |
2.1.3 水文 |
2.2 流域人类活动 |
2.2.1 人口和土地利用变化 |
2.2.2 水库建设 |
三、样品采集和实验方法 |
3.1 样品采集 |
3.2 样品实验室分析 |
3.2.1 木质素 |
3.2.1.1 实验流程 |
3.2.1.2 质量控制和质量保证 |
3.2.2 有机碳、有机氮和碳、氮稳定同位素 |
3.2.3 210Pb测年 |
3.2.3.1 210Pb测年原理 |
3.2.3.2 实验处理 |
3.2.4 沉积物的粒度分析 |
四、泥质区表层沉积物中木质素的分布特征与指示作用 |
4.1 沉积物粒度的分布特征 |
4.2 沉积物中总有机碳、氮的分布特征和影响因素 |
4.3 有机物的来源 |
4.4 木质素及陆源有机物的来源 |
4.5 陆源有机质的降解 |
五、泥质区柱状样品中木质素的分布特征与指示作用 |
5.1 柱样沉积物的年代测定 |
5.2 柱状沉积物粒度的垂直分布 |
5.3 柱状沉积物中的有机物来源 |
5.4 柱状沉积物中的木质素含量 |
5.5 木质素母源植被类型 |
5.6 柱状样对环境演变和人类活动的指示意义 |
六、结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录—攻读硕士期间撰写的论文 |
(10)中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 冰消期以来典型气候事件研究进展 |
1.2.1 新仙女木事件研究进展 |
1.2.2 全新世大暖期古气候研究现状 |
1.3 东北地区晚冰期以来古气候研究进展 |
1.3.1 东北地区湖泊沉积记录的过去全球变化研究进展 |
1.3.2 东北地区泥炭沉积记录的过去全球变化研究进展 |
1.4 东北地区古气候研究评述 |
1.4.1 同一钻孔中不同代用指标所记录的古气候过程存在显着差异 |
1.4.2 不同钻孔记录的全新世古气候过程存在显着的区域差异 |
1.4.3 气候变化的驱动因子及动力机制尚不明确 |
1.5 选题依据、研究内容及创新点 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 区域地质概况 |
2.3 区域地貌 |
2.4 气候与水文 |
2.5 区域植被与土壤 |
第三章 样品采集与实验方法 |
3.1 野外考察与泥炭样芯采集 |
3.2 实验处理与数据分析方法 |
3.2.1 ~(14)C测年原理与方法 |
3.2.2 孢粉和炭屑分析方法 |
3.2.3 泥炭全样总碳、总氮含量以及稳定碳、氮同位素测定 |
3.2.4 脂肪酸提取及其单体碳同位素测定 |
3.2.5 金属元素含量测定 |
3.2.6 数据处理与统计分析方法 |
第四章 孤山屯泥炭地孢粉、炭屑及地球化学分析结果 |
4.1 孤山屯泥炭地年代学框架的建立 |
4.2 孤山屯GST-2泥炭钻孔的孢粉类型与组合特征 |
4.3 孤山屯GST-2泥炭钻孔的炭屑浓度特征 |
4.4 孤山屯GST-2钻孔全样碳、氮含量及其稳定同位素特征 |
4.4.1 泥炭全样稳定碳、氮同位素的环境意义 |
4.4.2 泥炭全样与酸化样品稳定碳、氮同位素的对比 |
4.4.3 泥炭全样碳、氮同位素信号的可靠性检验 |
4.4.4 泥炭全样碳、氮含量及其稳定同位素记录的区域环境演变 |
4.5 孤山屯GST-1钻孔的脂肪酸组成及其单体碳同位素特征 |
4.5.1 GST-1钻孔直链饱和脂肪酸组成特征 |
4.5.2 GST-1钻孔直链饱和脂肪酸单体碳同位素(δ~(13)C_(FAMEs))特征 |
4.6 孤山屯GST-2钻孔金属元素地球化学特征 |
4.6.1 GST-2钻孔金属元素含量及其环境意义 |
4.6.2 GST-2钻孔金属元素的变化特征 |
4.6.3 泥炭地主要地球化学参数记录的区域环境演化特征 |
第五章 新仙女木事件以来孤山屯地区的植被面貌及演化特征 |
5.1 新仙女木时期孤山屯地区的植被演化特征 |
5.2 全新世以来孤山屯地区的植被演化特征 |
5.3 本章小结 |
第六章 新仙女木事件以来孤山屯地区的古气候演化特征 |
6.1 新仙女木时期孤山屯地区的古气候特征及区域对比 |
6.2 全新世以来孤山屯地区的古气候演化特征及区域对比 |
6.3 全新世以来孤山屯地区的气候突变事件 |
6.4 本章小结 |
第七章 孤山屯地区植被演替对气候变化及火山活动的响应 |
7.1 孤山屯地区区域植被对气候变化的响应 |
7.2 孤山屯泥炭地湿地植被对气候变化的响应及其对泥炭沼泽发育的启示 |
7.3 孤山屯地区植被对龙岗地区火山活动的响应 |
7.3.1 龙岗地区早全新世火山喷发的证据 |
7.3.2 龙岗地区早全新世火山喷发事件对植被和气候环境的影响 |
7.4 本章小结 |
第八章 东北龙岗地区植被与气候变化的驱动机制 |
8.1 全新世以来孤山屯地区植被与气候变化的周期特征 |
8.2 太阳活动变化对龙岗地区古植被演化的调节与控制 |
8.3 太阳活动对东北龙岗地区植被和气候变化的驱动调节机制 |
8.4 本章小结 |
第九章 主要结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 尚存在问题与展望 |
1. 泥炭地C、N同位素的环境指示意义缺乏可靠的现代过程研究 |
2. 太阳辐射对区域气候演化的调控模型仍需要进一步验证 |
参考文献 |
后记 |
在学期间公开发表论文情况 |
四、南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源(论文参考文献)
- [1]现代海洋沉积脂类对高温环境与高纬粉尘输入的指示意义[D]. 杨义. 中国地质大学, 2021(02)
- [2]广西中西部地区早更新世以来气候演化及其对早期人类活动的影响[D]. 程柳菱. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]我国典型潮间带沉积物中脂肪酸化学丰度及其氢同位素分布特征[D]. 刘岚. 陕西科技大学, 2021(09)
- [4]沉积记录中脂类生物标志物对琼东上升流强度的指示及其影响因素初探[J]. 王鑫,吴莹,曹梦莉,齐丽君,张经. 海洋学报, 2020(10)
- [5]南极罗斯海湖泊和海洋沉积物中烷基脂类碳氢同位素组成及古气候意义[D]. 陈新. 中国科学技术大学, 2020
- [6]中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制[D]. 卢佳仪. 中国地质大学, 2020(03)
- [7]云南昭通盆地湖沼相地质脂类记录的晚新近纪环境变化与生态响应[D]. 郑丽端. 中国地质大学, 2020(03)
- [8]我国南海冷泉微生物多样性分析及其在硫元素循环关键过程中的作用[D]. 张晶. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2020(01)
- [9]辽东半岛东岸泥区沉积物中木质素分布及其对陆源有机物的指示意义[D]. 莫力佳. 南京大学, 2020
- [10]中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应[D]. 李楠楠. 东北师范大学, 2020