東海閩浙沿岸全新世古氣候和古環(huán)境演變的生物標志物記錄
發(fā)布時間:2021-03-07 08:25
中國東部陸架邊緣海是西太平洋與亞歐大陸的主要海陸交界區(qū)域,堆積了巨量的陸源碎屑物質(zhì)和海洋自生物質(zhì),在全球物質(zhì)循環(huán)過程中扮演著重要角色。東海作為典型的開放型中國東部陸架邊緣海之一,主要受東亞季風、長江和近岸環(huán)流體系影響。東海全新世以來經(jīng)歷復(fù)雜的相對海平面上升、近岸環(huán)流體系和現(xiàn)代泥質(zhì)區(qū)形成過程。近代又經(jīng)受泥沙輸入減少,洪水、赤潮、長江口外低氧事件頻發(fā)和海水升溫等生態(tài)環(huán)境問題。東海內(nèi)陸架的閩浙泥質(zhì)區(qū)形成于末次冰期后的高水位時期,具有較高的沉積速率、連續(xù)的沉積記錄和復(fù)雜的有機質(zhì)來源,記載了自然氣候環(huán)境演變和人類活動的大量信息,其沉積物是開展古氣候環(huán)境演變研究的理想載體。本文通過對閩浙泥質(zhì)區(qū)獲取的沉積柱狀樣DZ-28和DZ-41以及鉆孔ECS-1302的沉積物進行有機質(zhì)整體指標和生物標志物等地球化學(xué)分析,研究了閩浙泥質(zhì)區(qū)全新世以來有機質(zhì)沉積的源-匯過程,揭示了古氣候環(huán)境變化對該區(qū)域沉積演化歷史的影響,并重點討論了近代氣候環(huán)境變化以及人類活動影響在閩浙泥質(zhì)區(qū)沉積物中的生物標志物記錄。巖芯DZ-28和DZ-41近160年來的有機質(zhì)整體指標(TOC、TN和δ13CTOC...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:177 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
生物標志物發(fā)育樹(據(jù)Gainesetal.,2009)
中國地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文 51.3.2 醇酮類直鏈烷基醇(n-alkanol 或 n-alcohol)是廣泛分布于生物體和海洋沉積物中又一類典型脂類生物標志物,不同類型生物產(chǎn)生的直鏈烷基醇碳數(shù)不同。通常具有偶碳數(shù)優(yōu)勢的長鏈(>C22)直鏈烷基醇被認為是主要源自于陸源高等植物表皮蠟酯,短鏈(<C20)偶碳數(shù)直鏈烷基醇則主要是海洋和淡水生物的產(chǎn)物,可以通過二者的比值來評價陸源和海源有機質(zhì)輸入的相對占比(Eglinton and Hamilton, 1967;Treignier et al., 2006)。大量研究結(jié)果表明:浮游藻類以 n-C16和 n-C18直鏈烷基醇為優(yōu)勢醇,浮游動物則以n-C20烷基醇為優(yōu)勢醇,水生大型植物產(chǎn)生大量的n-C22或n-C24直鏈烷基醇,陸地高等植物則以 n-C24、n-C26、n-C28或 n-C30直鏈烷基醇為優(yōu)勢醇,細菌也可能產(chǎn)生高碳數(shù)直鏈烷基醇(Yunker et al., 2005; 李鳳 等, 2014, 2016)。
關(guān)研究(Schouten et al., 2013a)。該類有機化合物結(jié)構(gòu)組成是由兩條相同或者不同的碳鏈與甘油分子以醚鍵的形式鍵合,包括古菌合成的類異戊二烯GDGTs(isoGDGTs)和細菌合成的支鏈GDGTs(brGDGTs)兩大類(圖1.3)。前者以類異戊二烯結(jié)構(gòu)為單元,攜帶不同數(shù)目的環(huán)戊烷或環(huán)己烷,甘油骨架的立體化學(xué)構(gòu)型為2,3-二-O-;-sn-甘油結(jié)構(gòu),主要是由奇古菌(Thaumarcheaota)、泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌(Euryarchaeota)合成(Schouten et al., 2013a)。后者碳鏈由攜帶不同個數(shù)甲基(2~6個)和環(huán)戊烷(0~2個)的C28烷基鏈組成,甘油骨架的立體化學(xué)構(gòu)型為1,2-二-O-;-sn-甘油結(jié)構(gòu),主要來源于厭氧或者兼性厭氧的細菌(Sinninghe Damsté et al., 2000; Weijers et al., 2006a; Peterse et al., 2009)。圖1.3 類異戊二烯GDGTs和支鏈GDGTs的結(jié)構(gòu)Fig. 1.3 Structures of the isoprenoid (iso-) and branched (br-) glycerol dialkyl glycerol tetraethers(GDGTs).早期認為河流和海洋中的brGDGTs主要來源于陸源土壤,而泉古菌醇(Crenarchaeol)則主要源于海洋環(huán)境,可利用二者的比值BIT(Branched IsoprenoidTetraether)指標來反映輸入河口和湖泊等水體環(huán)境中土壤有機質(zhì)的相對含量(Hopmans et al., 2004)。通常,該指標向海方向呈指數(shù)遞減。但是GDGTs的來源并非如此簡單
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機地球化學(xué)研究新進展與展望[J]. 胡建芳,彭平安. 沉積學(xué)報. 2017(05)
[2]Origins of Terrestrial Organic Matter in Surface Sediments of the East China Sea Shelf[J]. ZHANG Hailong,XING Lei,ZHAO Meixun. Journal of Ocean University of China. 2017(05)
[3]東海海域表層沉積物中硫酸鹽還原菌分布特征研究[J]. 張玉,賀惠,米鐵柱,甄毓,付璐璐,陳燁. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[4]冰封的氣候年鑒:從水穩(wěn)定同位素到冰芯古氣候——1995年Crafoord獎獲得者Willi Dansgaard教授成就解讀[J]. 王寧練,姚檀棟,秦大河. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(10)
[5]東海近岸表層沉積物中脂肪酸與脂肪醇的組成以及分布與來源[J]. 李鳳,賀行良,徐剛,陳立雷,劉健. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2016(04)
[6]基于葉蠟正構(gòu)烷烴重建的南海及周邊地區(qū)植被類型[J]. 劉晶晶,張江勇,陳云如,金海燕,李麗,田軍. 第四紀研究. 2016 (03)
[7]中國東海過去1.4萬年以來的沉積演化:基于脂類標記物的古環(huán)境重建[J]. 葛黃敏,張傳倫,Gerard J.M.VERSTEEGH,陳玲玲,范代讀,董良,劉晶晶. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(02)
[8]東亞季風在東中國海海面高度變化中的作用[J]. 蔡榕碩,張俊鵬,齊慶華. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[9]南海北部神狐海域現(xiàn)代沉積物中硫酸鹽還原菌和硫氧化菌的檢出:脂肪酸生物標志物的指示[J]. 茅晟懿,朱小畏,孫永革,管紅香,鄔黛黛,吳能友. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2015(02)
[10]南海北部末次冰盛期晚期以來冰融水與氣候事件記錄:長鏈脂肪醇陸源輸入指示[J]. 茅晟懿,朱小畏,吳能友,孫永革,管紅香. 熱帶海洋學(xué)報. 2015(02)
博士論文
[1]不同鹽度湖泊微生物脂類分布特征及其環(huán)境意義[D]. 李婧婧.中國地質(zhì)大學(xué) 2014
[2]東海典型泥質(zhì)區(qū)高分辨沉積記錄及其對氣候環(huán)境變化的響應(yīng)[D]. 王亮.中國海洋大學(xué) 2014
[3]全新世長江三角洲初始發(fā)育及其主要影響因素探討[D]. 宋兵.華東師范大學(xué) 2014
[4]全新世以來長江三角洲高分辨率層序地層學(xué)研究[D]. 徐濤玉.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2013
[5]東亞季風區(qū)8.2ka BP氣候突變記錄及其精細解剖[D]. 劉浴輝.中國地質(zhì)大學(xué) 2012
[6]25k a B.P.以來黑潮流域古環(huán)境演化對高頻全球變化事件的響應(yīng)[D]. 南青云.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2008
碩士論文
[1]現(xiàn)代黃河三角洲地區(qū)氧同位素5期以來沉積環(huán)境演化研究及沉積物光釋光年代學(xué)[D]. 張欣.吉林大學(xué) 2016
[2]閩浙泥質(zhì)區(qū)百年尺度浮游植物生產(chǎn)力/群落結(jié)構(gòu)變化的生物標志物記錄及影響機制[D]. 段杉杉.中國海洋大學(xué) 2015
[3]東海和黃海硅藻、顆粒物及沉積物中的甾醇類生物標志物比較研究[D]. 王妃.中國海洋大學(xué) 2012
[4]長江口及東海內(nèi)陸架沉積物柱樣磁性特征及其影響因素[D]. 馬鴻磊.華東師范大學(xué) 2011
本文編號:3068721
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:177 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
生物標志物發(fā)育樹(據(jù)Gainesetal.,2009)
中國地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文 51.3.2 醇酮類直鏈烷基醇(n-alkanol 或 n-alcohol)是廣泛分布于生物體和海洋沉積物中又一類典型脂類生物標志物,不同類型生物產(chǎn)生的直鏈烷基醇碳數(shù)不同。通常具有偶碳數(shù)優(yōu)勢的長鏈(>C22)直鏈烷基醇被認為是主要源自于陸源高等植物表皮蠟酯,短鏈(<C20)偶碳數(shù)直鏈烷基醇則主要是海洋和淡水生物的產(chǎn)物,可以通過二者的比值來評價陸源和海源有機質(zhì)輸入的相對占比(Eglinton and Hamilton, 1967;Treignier et al., 2006)。大量研究結(jié)果表明:浮游藻類以 n-C16和 n-C18直鏈烷基醇為優(yōu)勢醇,浮游動物則以n-C20烷基醇為優(yōu)勢醇,水生大型植物產(chǎn)生大量的n-C22或n-C24直鏈烷基醇,陸地高等植物則以 n-C24、n-C26、n-C28或 n-C30直鏈烷基醇為優(yōu)勢醇,細菌也可能產(chǎn)生高碳數(shù)直鏈烷基醇(Yunker et al., 2005; 李鳳 等, 2014, 2016)。
關(guān)研究(Schouten et al., 2013a)。該類有機化合物結(jié)構(gòu)組成是由兩條相同或者不同的碳鏈與甘油分子以醚鍵的形式鍵合,包括古菌合成的類異戊二烯GDGTs(isoGDGTs)和細菌合成的支鏈GDGTs(brGDGTs)兩大類(圖1.3)。前者以類異戊二烯結(jié)構(gòu)為單元,攜帶不同數(shù)目的環(huán)戊烷或環(huán)己烷,甘油骨架的立體化學(xué)構(gòu)型為2,3-二-O-;-sn-甘油結(jié)構(gòu),主要是由奇古菌(Thaumarcheaota)、泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌(Euryarchaeota)合成(Schouten et al., 2013a)。后者碳鏈由攜帶不同個數(shù)甲基(2~6個)和環(huán)戊烷(0~2個)的C28烷基鏈組成,甘油骨架的立體化學(xué)構(gòu)型為1,2-二-O-;-sn-甘油結(jié)構(gòu),主要來源于厭氧或者兼性厭氧的細菌(Sinninghe Damsté et al., 2000; Weijers et al., 2006a; Peterse et al., 2009)。圖1.3 類異戊二烯GDGTs和支鏈GDGTs的結(jié)構(gòu)Fig. 1.3 Structures of the isoprenoid (iso-) and branched (br-) glycerol dialkyl glycerol tetraethers(GDGTs).早期認為河流和海洋中的brGDGTs主要來源于陸源土壤,而泉古菌醇(Crenarchaeol)則主要源于海洋環(huán)境,可利用二者的比值BIT(Branched IsoprenoidTetraether)指標來反映輸入河口和湖泊等水體環(huán)境中土壤有機質(zhì)的相對含量(Hopmans et al., 2004)。通常,該指標向海方向呈指數(shù)遞減。但是GDGTs的來源并非如此簡單
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機地球化學(xué)研究新進展與展望[J]. 胡建芳,彭平安. 沉積學(xué)報. 2017(05)
[2]Origins of Terrestrial Organic Matter in Surface Sediments of the East China Sea Shelf[J]. ZHANG Hailong,XING Lei,ZHAO Meixun. Journal of Ocean University of China. 2017(05)
[3]東海海域表層沉積物中硫酸鹽還原菌分布特征研究[J]. 張玉,賀惠,米鐵柱,甄毓,付璐璐,陳燁. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[4]冰封的氣候年鑒:從水穩(wěn)定同位素到冰芯古氣候——1995年Crafoord獎獲得者Willi Dansgaard教授成就解讀[J]. 王寧練,姚檀棟,秦大河. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(10)
[5]東海近岸表層沉積物中脂肪酸與脂肪醇的組成以及分布與來源[J]. 李鳳,賀行良,徐剛,陳立雷,劉健. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2016(04)
[6]基于葉蠟正構(gòu)烷烴重建的南海及周邊地區(qū)植被類型[J]. 劉晶晶,張江勇,陳云如,金海燕,李麗,田軍. 第四紀研究. 2016 (03)
[7]中國東海過去1.4萬年以來的沉積演化:基于脂類標記物的古環(huán)境重建[J]. 葛黃敏,張傳倫,Gerard J.M.VERSTEEGH,陳玲玲,范代讀,董良,劉晶晶. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(02)
[8]東亞季風在東中國海海面高度變化中的作用[J]. 蔡榕碩,張俊鵬,齊慶華. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[9]南海北部神狐海域現(xiàn)代沉積物中硫酸鹽還原菌和硫氧化菌的檢出:脂肪酸生物標志物的指示[J]. 茅晟懿,朱小畏,孫永革,管紅香,鄔黛黛,吳能友. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2015(02)
[10]南海北部末次冰盛期晚期以來冰融水與氣候事件記錄:長鏈脂肪醇陸源輸入指示[J]. 茅晟懿,朱小畏,吳能友,孫永革,管紅香. 熱帶海洋學(xué)報. 2015(02)
博士論文
[1]不同鹽度湖泊微生物脂類分布特征及其環(huán)境意義[D]. 李婧婧.中國地質(zhì)大學(xué) 2014
[2]東海典型泥質(zhì)區(qū)高分辨沉積記錄及其對氣候環(huán)境變化的響應(yīng)[D]. 王亮.中國海洋大學(xué) 2014
[3]全新世長江三角洲初始發(fā)育及其主要影響因素探討[D]. 宋兵.華東師范大學(xué) 2014
[4]全新世以來長江三角洲高分辨率層序地層學(xué)研究[D]. 徐濤玉.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2013
[5]東亞季風區(qū)8.2ka BP氣候突變記錄及其精細解剖[D]. 劉浴輝.中國地質(zhì)大學(xué) 2012
[6]25k a B.P.以來黑潮流域古環(huán)境演化對高頻全球變化事件的響應(yīng)[D]. 南青云.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2008
碩士論文
[1]現(xiàn)代黃河三角洲地區(qū)氧同位素5期以來沉積環(huán)境演化研究及沉積物光釋光年代學(xué)[D]. 張欣.吉林大學(xué) 2016
[2]閩浙泥質(zhì)區(qū)百年尺度浮游植物生產(chǎn)力/群落結(jié)構(gòu)變化的生物標志物記錄及影響機制[D]. 段杉杉.中國海洋大學(xué) 2015
[3]東海和黃海硅藻、顆粒物及沉積物中的甾醇類生物標志物比較研究[D]. 王妃.中國海洋大學(xué) 2012
[4]長江口及東海內(nèi)陸架沉積物柱樣磁性特征及其影響因素[D]. 馬鴻磊.華東師范大學(xué) 2011
本文編號:3068721
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