惰性的类腐殖质溶解有机质在能量匮乏的海洋沉积物中支持深部微生物群落

海洋沉积物孔隙水中溶解有机质(Dissolved organic matter,DOM)的主要组成部分是类腐殖质DOM,通常被认为是惰性的.然而,针对自然环境中类腐殖质DOM的生物活性的研究非常有限,这使得我们对其在支持深部生命和调节长时间尺度碳循环中发挥的作用的认知尚不明确.本研究从富营养的珠江口到寡营养的南海北部海盆采集了5根沉积物重力柱,通过模拟其中类腐殖质DOM的反应速率,分析其与微生物群落的相关性,来评估类腐殖质DOM的生物活性.研究发现,近岸与深海沉积物中类腐殖质DOM与微生物的相互作用关系存在明显的差异.在有机质丰富的近岸沉积物中,一些在深层沉积物中富集的微生物类群与类腐殖质DOM相关,然而大部分的微生物类群与类蛋白质DOM高度相关.微生物参与的类蛋白质DOM的转化可能导致类腐殖质DOM的产生.然而在有机质匮乏的深海沉积物中,超过70%的微生物类群与类腐殖质DOM紧密相关,并且类腐殖质DOM在深层沉积物中被净消耗.深海沉积物中,微生物对类腐殖质DOM的消耗使得表层约5m的沉积物中类腐殖质DOM的产生通量只有近岸沉积物的十分之一,显著降低了深海沉积物向海水扩散惰性DOM的通量,从而影响长时间尺度的海洋碳循环.

基于叶蜡正构烷烃重建的南海及周边地区植被类型

陆地植被类型的变迁是对地质历史时期古环境变化的响应，而植物表层产生的叶蜡则记录了这些变化。叶蜡中长链正构烷烃的参数指标CPI、∑Odd（C25-33）、ACL和为判识沉积物的来源、陆源物质供应量、植被类型变化等提供了重要参考。本文利用现代遥感技术提供的植被类型、植被覆盖度等信息，初步调查了南海周边植被类型的覆盖情况，结果表明C3植被覆盖率具有压倒性优势，而C4植被大多分布在中国云南省附近以及柬埔寨境内；南海北部表层沉积物的δ13C31记录与遥感数据得到的珠江流域平均δ13C31值较为一致，据此我们认为南海北部沉积物的记录能够反映周边河流流域的植被变迁。本文还将南海北部MDl2—3433站位作为实例，通过分析长链正构烷烃的几个参数，认为末次盛冰期早期南海海平面降低，气候相对变干，C4植被相对增多；而后C4植被丰度逐渐降低，在新仙女木事件期间植被类型存在明显波动变化，在较为暖湿的中晚全新世时期C3植被占据主导优势。

深部生物圈研究进展与展望

发现海底沉积物深处乃至岩石中仍然有生命,是"大洋钻探计划"开展近半个世纪以来最令人激动的重要发现之一,即大洋"深部生物圈"的发现。近年来,深部生物圈的发现与探索已成为地质学和生物学领域最令人兴奋的研究前沿之一,生物圈前沿即深部生命、生物多样性和环境驱动的生态系统成为新的国际大洋发现计划(IODP 2013-2023)的四大研究主题之一。通过对深部生物圈研究历史进行简单回顾,介绍深部生物圈及其环境特征,目前已经完成的以探究地壳和海洋沉积物中生物圈为目标的大洋钻探计划(IODP)航次,深部生物圈研究的前沿科学问题,已经取得的重大研究进展和面临的挑战,以及中国科学家的贡献和深部生物圈的未来发展的建议与展望。

植物叶蜡单体氢同位素重建非洲和东亚大陆古降水：亮点与难点

植物利用周围环境中的水分进行光合作用合成有机质，其叶蜡氢同位素记录了源水中的氢同位素组成，被认为是重建古水循环的替代性指标。然而从源水（降水）到合成叶蜡脂类化合物，降水中的氢同位素会发生多步分馏作用。本文综述了对氢同位素分馏造成影响的因素及其校正方法，通过有效的数据处理，叶蜡氢同位素可以比较直接地反映降水的氢同位素组成。由于在热带地区降水氢同位素受“雨量效应”影响较大，所以可以较好地反映降水量变化，在非洲大陆常被用于重建水循环和气候变化；在东亚大陆，“雨量效应”不再那么显著，水汽的来源可能在影响降水氢同位素组成的过程中也起到了重要作用。