高寒地区湖泊浮游病毒时空分布特征

湖泊中浮游病毒的丰度在10⁵~10⁸ mL^-1,是浮游微生物中丰度较高的组分,在湖泊水生态系统中扮演着重要角色。病毒对宿主的侵染和裂解可以调节微生物群落的丰度、生产力、组成和种群多样性,同时还可以将宿主细胞的大量物质释放到湖泊中,改变碳循环和营养物质流通,进而影响生物地球化学循环。高寒地区湖泊水生态系统结构简单,主要以微生物为主,浮游病毒对微生物具有重要的调节作用,但目前研究较少。综述了近几年国内外对高寒地区湖泊病毒生态学的相关研究进展,主要包括病毒的时空分布以及与生物和非生物因子的关系、病毒与宿主的相互作用关系以及病毒对湖泊碳循环和微生物食物环的作用,发现高寒湖泊浮游病毒分布较广、多样性较高以及溶原性是病毒重要的生活策略,同时也得出由病毒裂解作用释放的有机碳对微生物活性和微生物食物环具有重要的作用。在此基础上,对今后我国青藏高原湖泊浮游病毒的研究提出了展望。     

热泉中驱动碳循环的微生物研究进展

微生物驱动的碳循环是热泉生境各元素生物地球化学循环的核心部分.研究热泉生境驱动碳循环微生物及其代谢机制,既有助于揭示地球早期生命起源与演化、探讨地外生命,又具有重大的生物工程应用意义.综合阐述了热泉生态系统驱动碳循环的功能微生物在系统发育学上的分布、功能基因的相对丰度和活性、功能群与环境因子(如温度、pH)的响应关系,旨在了解热泉中驱动碳循环微生物的研究现状并为其后续研究提供理论基础.     

2001-2010年生物地球化学研究进展与展望

阐述了21世纪第一个十年生物地球化学领域的重要研究进展和未来可能的重点发展方向。在近代陆-海系统碳循环的库和通量上已经取得了重要进展,并发现了一些参与氮、硫循环新的微生物功能群。阐述了显生宙生物大灭绝期间碳循环异常的特点及其可能的原因,但对氮、硫循环的了解比较薄弱。地球早期的碳、硫循环与生命起源、大气和海洋水化学条件的关系已经取得重要认识。生物地球化学过程可以通过生态毒理,以及大气成分和海洋水化学条件的改变影响生命系统。微生物地球化学功能的微区、原位、痕量示踪等技术得到快速发展。未来将加强地质历史时期碳、氮、硫循环的定量分析以及空间变化的研究,各种元素循环之间的相互关系及其界面过程、极端环境的生物地球化学过程将进一步受到重视。生命科学领域重要技术的引入将提升生物地球化学过程的研究。     

青海湖沉积物生物硅的环境意义初步研究

湖泊沉积物中生物硅含量的变化已经被广泛应用于评价湖泊生产力和古气候变化研究,但大型湖泊不同位置生物硅含量的时空变化及其与环境要素之间的关系仍缺乏详细的现代过程研究.通过对青海湖不同位置表层沉积样品的生物硅含量测定,建立其空间分布模式及最近数百年生物硅含量的时间序列.结果表明,青海湖表层沉积物生物硅含量变化范围是1.75%～2.98%,平均值为2.25%.与世界其他湖泊相比,青海湖生物硅含量处于相对较低水平,可能与其特殊的地理位置和气候条件有关.青海湖生物硅含量的空间分布规律与沉积物质量堆积速率以及陆源组分含量(如SiO2)相反,而与化学/生物沉积组分(如CaCO3)含量的空间分布规律大体一致,说明生物硅的空间分布受到陆源碎屑物质的"稀释效应"影响.时间序列上,生物硅含量与SiO2含量呈相反变化趋势,与指示降雨量变化的C/N比值也是反相变化,说明生物硅含量在时间序列上也受与气候条件密切相关的陆源输入的影响.青海湖湖心低沉积速率区域的生物硅指标具有指示古气候变化的潜力.     

咸水湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与成因

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊,对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成,并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比,研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的,其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构...     

《盐系统》网站杂志简介

国际盐湖学会和生物医学中心正在合办一份独立的、网上公开性的新杂志,杂志名称叫《盐系统》(Saline Systems)。该刊以展示国际上高水平的、与盐环境有关的学术研究成果为目的,内容涉及自然湖泊、沼泽、泉水、泻湖、港湾和人造太阳池等盐环境,以及这些环境中的生物和环境的保护和管理。具体研究领域包括：①嗜盐和耐盐生物的系统生物学、分子生物学和环境生物学;②盐湖湖沼学,包括微生物生态学、生物地球化学循环、营养和生态系动力学,     

青海湖地区冰消期以来气候变化的黄土记录

青海湖周围堆积着很多黄土和风沙沉积,这些风成沉积序列是过去气候变化的良好记录.相对于湖泊沉积,这些沉积物受到的研究较为薄弱.对青海湖南岸的黄土堆积进行了光释光年代学、磁化率、Fe/Mg值、粒度和有机质含量等气候替代性指标测量.在具有绝对年代标尺控制的基础上,结合气候替代性指标变化特征的分析,表明冰消期以来青海湖地区的古气候经历了多次的冷暖和干湿变化过程:14～9 ka间气候前期相对冷干,后期转为凉干,其中可能在11 ka左右存在一次暖湿事件;9～2.5 ka间气候呈暖湿状态;2.5 ka以后的地层扰动较大.黄土和湖泊沉积记录的环境变化过程具有可比性.     

青海湖现代沉积物的元素分布特征

青海湖目前已进入湖泊关咸化的发育阶段，水位下降，湖体缩小，湖水趋势于咸化，引起了人们的普遍关注。我们根据湖底现代沉积物中的元素分布特征和变化规律，利用沉积物中介质性质指标，可溶盐指标以及表征气候干湿的元素及春组合关系指标等特点，阐述了青海湖距今３５００年以来的演化规律，说明青海湖的发展总趋势是水质幅淡向咸变化。     

青海湖沉积物中的长链不饱和脂肪酮（长链烯酮）

在青海湖沉积物中检出了含有２～４个双键的长链（Ｃ₃₇－Ｃ₄₀）甲基和乙基脂肪酮。这是世界沉积于碱性环境和各种不同盐度条件下（耳海，淡水；青海湖，半咸水；尕海，咸水）的近代湖泊沉积物中的长链不饱和脂肪酮的首次详细报导。许多地球化学家广泛用这些化合物经过计算公式来估算海洋沉积物的古温度。如果对这些化合物估算海洋沉积物古温度的计算公式进行适当校正，那么也可用这些化合物来推知湖泊沉积物的古温度。     

极端环境下的微生物及其生物地球化学作用

极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。     

Constraints on water chemistry by chemical weathering in the Lake Qinghai catchment, northeastern Tibetan Plateau (China): clues from Sr and its isotopic geochemistry

Lake water, river water, and groundwater from the Lake Qinghai catchment in the northeastern Tibetan Plateau, China have been analyzed and the results demonstrate that the chemical components and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the waters are strictly constrained by the age and rock types of the tributaries, especially for groundwater. Dissolved ions in the Lake Qinghai catchment are derived from carbonate weathering and part from silicate sources. The chemistry of Buha River water, the largest tributary within the catchment, underlain by the late Paleozoic marine limestone and sandstones, constrains carbonate-dominated compositions of the lake water, being buffered by the waters from the other tributaries and probably by groundwater. The variation of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios with cation concentrations places constraint on the Sr-isotopic compositions of the main subcatchments surrounding Lake Qinghai. The relative significance of river-water sources from different tributaries (possibly groundwater as well) in controlling the Sr distribution in Lake Qinghai provides the potential to link the influence of hydrological processes to past biological and physical parameters in the lake. The potential role of groundwater input in the water budget and chemistry of the lake emphasizes the need to further understand hydrogeological processes within the Lake Qinghai system.     

青海湖底沉积物的矿物物相及有机质保存研究

盐湖沉积环境是烃源岩发育的重要地质环境。本文以青海湖湖底沉积物为例，根据有机质与粘土矿物含最及矿物表面积的关系，分析了矿物学因素对盐湖相富有机质沉积物中有机质保存的影响。研究发现：湖底沉积物中有机质丰富，为上层水中的浮游生物和南河流携带束的陆地高等植物两种来源。矿物物相分析发现沉积物中粘土矿物含量达到32．4％，以伊利石为主。沉积物经密度分离后测试发现，有机碳含量与粘土矿物含量及矿物表面积之间具有很好的正相关性，说明粘土矿物吸附是青海湖底沉积物中有机质的主要赋存形式。     

Study on the Soil Carbon Pool and Potential Capacity of Carbon Sequestration in the Northern Tibetan Plateau

It is important to investigate the soil organic carbon reserves of the northern Tibetan Plateau for understanding the global carbon cycle. The surface soil carbon storage is 1.27×10⁸ t, and the surface topsoil organic carbon density is 4.96×10³ t/km² in the study area. Compared with the results of the second National Soil Census, the distribution of organic carbon reserves of chestnut soil, sierozem, alpine steppe soil, swamp soil, sandy soil and ustic cambisols increased gradually, which are mainly distributed in savanes of the northern Qinghai Lake and woodland in middle-high mountain areas of the eastern Qinghai Lake; savanes and woodland are classified as the carbon sink area because this area’s carbon sequestration is greater than the release quantity. By contrast, the distribution of organic carbon reserves of mountain meadow soil, alpine meadow soil, grey cinnamon soil, chernozem and anthropogenic-alluvial soil decreased gradually, which are mainly distributed in the farming areas of eastern Qinghai Province. This area’s carbon sequestration is less than the release quantity because of cultivation effect, and is classified as the carbon source area. The 97.5% of organic carbon storage cumulative frequency is closed to the threshold value of the organic carbon saturation. The carbon sequestration potential of the study area is 241.57×10⁶ t. Take the widely distributed chestnut soil as a case, it will take 18.66 years to reach saturation for the soil organic carbon reserves of chestnut soil.     

青海湖滩坝分布规律及其古气候意义

青海湖是我国最大的内陆湖盆,对气候变化十分敏感,而滩坝是青海湖滨浅湖带最为发育的沉积类型之一,其滩坝分布规律对晚更新世以来的古气候演化具有重要指示意义。在对青海湖一郎剑剖面进行实地考察的基础之上,对滩坝的分布规律及沉积特征进行精细解剖。通过分析总结前人相关测年数据,并与青海湖滩坝分布规律进行对比,发现青海湖湖平面升降对滩坝分布有明显的控制作用,建立了18 ka以来青海湖滩坝的演化过程,并将近18 ka以来青海湖湖平面升降史分为4个阶段:(1)更新世末温湿期,湖平面在海拔3 197～3 202 m附近波动;(2)全新世冷干期,湖平面近乎干涸;(3)全新世大暖期,湖平面处于全新世以来的最高值,约为3 212 m;(4)全新世凉湿期,湖平面回落到3 200 m附近,并在近2. 5 ka湖平面加速下降。在晚更新世和晚全新世时,湖平面在海拔3 202 m附近波动时间较长,在该海拔范围内,形成了规模较大的复合滩坝;在早全新世,青海湖平面最低,多发育风成黄土和潟湖沉积;在中全新世,湖平面最高,形成了距离现今湖平面最远的数列单体滩坝。     

青海湖的形成与演化趋势

青海湖盆地形成于上新世,湖泊至晚在0.5 Ma前已经形成,在初期有流向贵德盆地的出口。湖泊发育主要划分为三个阶段:中更新世湖泊最盛期、晚更新世湖泊稳定期和全新世湖泊收缩期。晚更新世早期由于湖泊强烈沉陷,使河流出口处相对抬高,河水倒流而形成倒淌河。第四纪以来,我国西北地区有气候逐渐变干的趋势,导致全新世以来青海湖不断收缩。如不采取人工措施,青海湖还将继续收缩。     

青海湖地区晚第四纪黄土的物质来源

青海湖地区的晚第四纪黄土记录了湖区晚第四纪以来的环境和气候变化.迄今为止,对于青海湖地区晚第四纪黄土物质来源的研究较薄弱.以青海湖东岸的种羊场晚第四纪风成沉积剖面为主要研究对象,在青海湖区及其周边采集了黄土、风成砂、湖相沉积、河流沉积等样品,结合黄土高原西部临洮黄土样品,对它们的元素组成(＜75 μm的硅酸盐组分)进行了对比研究.初步结果表明:(1) K₂O/Al₂O₃(摩尔比)和Zr/Ti、Zr/Nb比值显示青海湖地区的风成沉积显著区别于本区的河流沉积和湖相沉积;(2) 青海湖地区的晚第四纪黄土与黄土高原西部临洮黄土的K₂O/Al₂O₃和Zr/Ti、Zr/Nb比值相一致;(3) 青海湖地区的晚第四纪黄土可能来自柴达木盆地.      

Modern carbon burial in Lake Qinghai,China

The quantification of carbon burial in lake sediments, and carbon fluxes derived from different origins are crucial to understand modern lacustrine carbon budgets, and to assess the role of lakes in the global carbon cycle. In this study, we estimated carbon burial in the sediment of Lake Qinghai, the largest inland lake in China, and the carbon fluxes derived from different origins. We find that: (1) The organic carbon burial rate in lake sediment is approximately 7.23 g m⁻² a⁻¹, which is comparable to rates documented in many large lakes worldwide. We determined that the flux of riverine particulate organic carbon (POC) is approximately 10 times higher than that of dissolved organic carbon (DOC). Organic matter in lake sediments is primarily derived from POC in lake water, of which approximately 80% is of terrestrial origin. (2) The inorganic carbon burial rate in lake sediment is slightly higher than that of organic carbon. The flux of riverine dissolved inorganic carbon (DIC) is approximately 20 times that of DOC, and more than 70% of the riverine DIC is drawn directly and/or indirectly from atmospheric CO₂. (3) Both DIC and DOC are concentrated in lake water, suggesting that the lake serves as a sink for both organic and inorganic carbon over long term timescales. (4) Our analysis suggests that the carbon burial rates in Lake Qinghai would be much higher in warmer climatic periods than in cold ones, implying a growing role in the global carbon cycle under a continued global warming scenario.     

青藏高原冻土区湿地甲烷排放及同位素特征研究

青藏高原冻土区是我国最重要的湿地分布区之一,其碳循环系统在陆地生态环境中具有重要的作用。为了系统地研究青藏高原冻土区湿地甲烷排放特征,采用静态箱采气法,通过对近地表游离气甲烷碳同位素含量进行现场测定;结合吸附气烃类气相色谱分析,利用已有的天然气气源判别图解,对研究区甲烷气源成因进行判别。结果显示,在青藏高原冻土区木里地区,土壤甲烷排放在春季最高,以生物成因为主,夏季为混合成因,秋季较低,且以热成因为主,生物作用是影响该区甲烷排放的主要因素,同时地下天然气水合物中的气体逸散作用也在一定程度上影响了研究区地表甲烷浓度。     

青海湖水动力特征对滨湖沉积体系的控制

青海湖盆地是我国西北内陆干旱区典型的山间断陷湖盆,与我国西北一些含油气盆地沉积特征十分相似,发育有一系列有利于油气储集的沉积体系.对青海湖沉积体系的研究,可以为陆相古含油气盆地沉积原貌的恢复提供借鉴.通过对比总结前人研究资料、实地考察以及对湖区近40年(1972~2010)来8张遥感图像的判读,分析了青海湖滨湖区域沉积体系演变特征.同时,在青海湖水动力特征研究的基础上,通过沉积物输运模拟,结合每一区域沉积演变特征,分析该区域沉积体系形成演变的水动力成因机制,并预测未来一段时间内环青海湖滨湖区域沉积体系演变趋势.研究结果表明:青海湖水动力特征主要表现出三个顺时针主旋回和湖湾和河流入湖口等处的次级旋回,沉积物输运和堆积趋势与水动力湖流特征对应一致,水动力特征控制着沉积体系的形成及演变;河流入湖口、沙岛-海晏湾、郎剑沙嘴以及东南湖湾等区域,是青海湖滨湖区域沉积演变最明显的区域;今后较长时期内,沉积物输运、堆积趋势将不会发生大的改变.     

青藏高原苟鲁错湖泊沉积记录的小冰期气候变化

文章对在青藏高原腹地可可西里地区的苟鲁错封闭湖盆中心部位获取深1m的湖底沉积岩芯进行137Cs,210Pb测年和高分辨率的碳酸盐含量、地球化学等方面的分析。结果表明:该湖泊沉积记录揭示出青藏高原腹地在近1000年时间尺度上气候变化的模式呈冷湿和温(暖)干组合为主。该岩芯覆盖了过去近1000年左右的时间尺度,其碳酸盐含量、元素地球化学的变化对中世纪暖期和小冰期的3次冷期和期间的多次暖期都有明显反映。从苟鲁错沉积记录来看,中世纪暖期的盛期处于公元1060～1140年;小冰期第1次冷期在公元1140～1340年,但在1250～1290年存在1次暖波动;第2次冷期在公元1510～1680年,但在1580～1590年和1610年左右存在暖波动;第3次冷期在公元1790～1900年;暖期主要在公元1340～1510年和1680～1790年间,但在公元1400年、1410年左右和1440～1480年间以及1710～1740年存在冷波动;20世纪暖期和全球记录相一致。该湖泊记录与古里雅冰芯记录和祁连山树轮记录以及我国东部气候历史记录都有较好的可对比性,只是在起迄年代上还存在一些差异有待深入研究。