中国西部冰川冰尘的粒度及矿物组成

利用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪和X-射线衍射仪分析了新疆木扎尔特冰川、唐古拉山小冬克玛底冰川、东昆仑山玉珠峰冰川和祁连山七一冰川冰尘的粒度组成和矿物特征。结果表明,这4条冰川冰尘的粒度组成以粉砂（2~63μm）为主,占62.32%~86.46%;粘土（〈2μm）含量最低,占2.77%~7.40%。平均粒径的顺序依次是：木扎尔特冰川（84.96±45.14μm）〉玉珠峰冰川（38.96±13.94μm）〉小冬克玛底冰川（34.76±11.41μm）〉七一冰川（20.21±15.81μm）。矿物成份分析表明,冰尘中的碎屑矿物含量高于粘土矿物,主要以石英和长石为主。除木扎尔特冰川之外,其他3条冰川冰尘中的伊利石含量在粘土中最高。七一冰川的伊利石和高岭石含量都高于玉珠峰冰川和小冬克玛底冰川。伊利石和高岭石等均为铝硅酸盐的风化分解产物,来源于陆源物质。伊利石和高岭石含量自东向西减少,说明木扎尔特冰川冰尘主要来自寒冷环境下岩石经过的物理风化而非化学风化形成的局地粉尘。其他3条冰川冰尘除局地来源外,还有一部分是陆源物质经一定距离搬运后物理风化分解而成。

中国西部冰川冰尘中重金属元素的地球化学特征

对中国西部4条冰川冰尘的粒度、总有机碳含量和10种重金属元素（Sc、V、Cr、Ni、Cu、Co、As、Pb、Cd和Zn）进行了分析，探讨了冰尘中重金属元素的分布特征和富集情况以及重金属元素与粒径、黏土含量和总有机碳含量之间的相关关系。结果表明，冰尘的粒径范围介于0．69～995．6μm之间，平均粒径大于20μm，总的重金属含量在七一冰川最高，其值为（507．61±22．53）mg／kg，木扎尔特冰川最低，其值为（40．06±12．42）mg／kg。冰尘中各重金属元素含量与粒径呈反相关关系，说明粒径越小，重金属元素含量越高；各重金属元素含量与总有机碳和黏土含量呈正相关关系，但相关性不显著，说明冰尘中含量较低的黏土和总有机碳对重金属元素的吸附能力较弱。富集因子表明，除木扎尔特冰川中Cd的富集系数大于10之外，其他元素的富集系数都在1附近，说明冰尘中的重金属元素主要来自岩石风化物和土壤粉尘。

冰尘结构特征及形成分析——以乌鲁木齐河源1号冰川为例

利用2007-2010年夏季在乌鲁木齐河源1号冰川采集的5个冰样, 对冰样中冰尘的特征、冰尘中蓝藻的种类及冰尘中无机矿物颗粒的粒度特征进行了分析研究. 研究表明： 冰尘为棕色球状聚合体, 粒径为0.27~3.5 mm, 分布在冰川消融区表面, 其组成成分为有机质、无机矿物颗粒和微生物. 冰尘有4种主要的内部结构： 类型Ⅰ, 具有同心层结构的冰尘;类型Ⅱ, 带有亚颗粒的冰尘;类型Ⅲ, 内部无明显结构的冰尘;类型Ⅳ, 中心位置处具有较大无机颗粒的冰尘. 冰尘中无机矿物颗粒的数量主要分布在d〈3.5 μm的范围内, 且体积分布的粒径众数介于3~25 μm之间. 同时, 对冰尘中的蓝藻进行了16S rRNA基因序列的系统发育分析, 共从蓝藻16S rRNA基因文库中筛选了247个阳性克隆, RFLP分型得到10个不同的OTUs. BLAST比对, 系统发育分析将这10个OTUs归为颤藻目（Oscillatoriales）、色球藻目（Chroococcales）、未定种（Unclassified）. 颤藻目为绝对优势类群, 占整个基因克隆文库的91%. 经估算, 冰尘中存在大量的有机物质和微生物, 无机矿物颗粒只占了很小的比例, 表明影响冰川消融区表面反照率的主要因素为冰尘中的有机部分, 包括有机物质和微生物.

天山乌源1号冰川表面冰尘及底部沉积层真菌群落结构比较及其系统发育分析

对天山乌源1号冰川表面冰尘(Fz)及底部沉积层(Dz)的理化性质及真菌的多样性、群落结构、OTU的系统发育进行了比较分析。ITS克隆文库分析显示,依据99%相似性共得到26个真菌OTU,表面冰尘和底部沉积层分别为21和22个,其中17个为共有OTU。天山1号冰川中真菌以担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势,子囊菌门的真菌在Fz、Dz文库中的比例分别约为27%、57%。系统发育分析显示子囊菌门的真菌有14个OUT,8个属,其中Cladosporium仅分布在冰川表面(6.25%),而Aureobasidium仅出现冰川底部沉积层(8.93%)。另外6个属Tetracladium、Pseudeurotium、Fusarium、Penicillium、Simplicillium、Aspergillus在冰川底部和表面均有分布,但丰度明显不同,尤其是Aspergillus、Simplicillium在冰川底部沉积物中占优势(分别为17.86%、12.50%)。担子菌门的克隆主要来自Rhodotorula、Leucosporidium属,前者主要在分布冰川表面(12%),底部沉积层很少,后者在冰川表面及底部均有分布,分别占文库的比例为8.69%、12.50%。冰川表面和底部沉积层生态条件迥异,对其中的微生物系统发育类群具有明显的选择性。

天山哈密榆树沟冰川冰尘特征及其成因

利用2011年8月在哈密榆树沟冰川采集的5个冰样,通过石蜡切片技术、16SrRNA系统发育分析及无机颗粒粒度分析方法,结合野外考察,对榆树沟冰川冰尘(cryoconite)的结构特征及形成过程进行了分析研究。结果表明:榆树沟冰川冰尘粒径为0.22～2.9mm,由有机部分(蓝藻、有机质)与无机部分(无机矿物颗粒)结合形成球状聚合体,它的生长具有季节性并且具有生长、裂解交替循环的生命周期;通过核糖体DNA扩增片段限制性内切酶分析(Amplifed Ribosomal DNA Restriction Analysis,ARDRA),将蓝藻16SrRNA基因文库中的214个阳性克隆分为9个不同的操作分类单元(Operational Taxonomic Unites,OTUs)。经过基因测序、BLAST比对及系统发育分析将9个OTUs归为:颤藻目,色球藻目和未定类群,其中颤藻目为冰尘中蓝藻的绝对优势类群;冰尘中无机矿物颗粒(d<3.5μm)在数量上占绝对优势,体积分布的粒径众数值为14μm,较其它冰川而言,粒径众数较大。经估算,冰尘中有机部分所占比例明显大于无机颗粒,故影响冰川消融区表面反照率的主要因素为冰尘中的有机部分。

基于Sr-Nd同位素研究祁连山老虎沟冰川区冰尘和粒雪粉尘来源

沉降在冰川表面的粉尘与微生物作用形成冰尘,冰尘能够降低冰川表面反照率,进而加速冰川消融。基于2012年和2014年夏季在祁连山老虎沟12号冰川采集的粒雪和冰尘样品,应用Sr-Nd同位素示踪手段研究了其Sr-Nd同位素组成的空间变化以及来源。研究获得了老虎沟12号冰川表面冰尘Sr-Nd同位素在冰川区不同海拔的空间分布特征,发现粒雪中的粉尘主要来源于柴达木沙漠、塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,而冰尘中同位素示踪发现其来源不同于粒雪,主要来源于该冰川区局地粉尘以及周边的青藏高原地表风化物。Sr-Nd同位素组成也反映了祁连山冰川区大气风尘传输的复杂环流信息。

三极冰川冰尘微生物及其介导的碳氮生物地球化学循环研究进展

冰尘是散落在冰川表面由矿物质、有机质和微生物组成的聚合体,其主要来源包括远源输送来的细粉尘和气溶胶组分、局地源的粗冰碛物及来自周围生态系统的土壤和植物碎屑等。冰尘对太阳辐射具有较强的吸收作用,可降低冰面反照率、促进冰川融化。冰尘也是迄今为止生物多样性最高的冰川表面微生物栖息地,生活着细菌、真菌、藻类等。冰尘微生物是冰川表面地球化学循环的主要驱动者,微生物分解转化冰尘内有机质,降低冰川表面反照率影响冰川物质平衡。基于冰尘的重要性,本文综述了南极、北极、青藏高原第三极冰川冰尘的物理和化学特征及其影响因素,冰尘微生物群落组成及其介导的碳氮生物地球化学循环过程,并展望了冰尘微生物研究的前景。

天山一号冰川表面冰尘和底部沉积层中可培养酵母菌系统发育类群的分布及生态生理特征

【目的】揭示乌鲁木齐河源天山1号冰川表面冰尘(CS)和底部沉积层(DS)可培养酵母菌系统发育类群及其结构组成差异,分析低温酵母菌代表菌株之间的生态、生理生化特性。【方法】利用4种培养基分离天山1号冰川可培养酵母菌,采用ITS基因序列分析确定菌种的系统进化地位。对分离菌株的最适生长温度、耐盐性和产酶等生态、生理学特性进行分析。【结果】从冰尘和底部沉积层中共分离出152株酵母菌菌株,通过ITSrRNA基因序列的NCBI比对和Rep-PCR指纹分型,结果表明酵母菌类群包括担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌(Ascomycota),分属于14个属26种,其中担子菌门柄锈菌亚门(Pucciniomycotina)88株、伞菌亚门(Agariomycotina)24株,子囊菌门40株,冰川广布酵母菌Vishniacozyma victoriae为优势菌株(占比21.84%)。17种酵母的最适生长温度为15°C、2种为10°C、6种为20°C。25株代表酵母菌株产酶分析显示,产脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶菌株分别为11株、11株、5株,6株3种酶都不产。【结论】天山1号冰川冰尘及底部沉积层可培养低温酵母系统发育类群结构存在差异,产低温酶活性高、稳定性好,为今后冰川低温酵母菌的研究提供有价值的数据支持。

世界屋脊300天 登冰川 采冰尘 钻冰芯

不怕累的坚持和不怕苦的坚韧——我2018年考入兰州大学生命科学学院生态学读博,两年内两次上青藏高原,共约300天,对这句话有了最切身的感受。八从八到我是兰州大学和中国科学院青藏高原研究所联合培养的学生。2018年5月中旬确定被录取后,导师便安排我前往西藏开展野外工作。我赶紧备好野外装备,5月底开启了我在青藏高原的学习征途。

青藏高原典型大陆性冰川表面消融期溶解性有机质演化特征分析——以祁连山老虎沟12号冰川为例

冰尘是冰川消融区表面黑色或棕色的球状聚合体,是冰川表面微生物的主要聚集区,同时含有丰富的溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM),在冰川物质能量平衡、生物地球化学循环特别是碳循环中发挥着重要作用。在冰川消融期,受环境条件和微生物活动水平等方面的影响,冰川表面DOM的含量是动态变化的。为了研究冰尘中DOM的演化过程,于2017年7月在青藏高原东北部典型大陆性冰川老虎沟12号冰川消融区表面开展了为期18天的冰尘原位培养实验。结果显示:培养初期(第0~6天),冰尘水样中溶解性有机碳(DOC)浓度从13.41 mg∙L^(-1)显著降低到4.47 mg∙L^(-1),培养后期(第6~18天),增加至6.71 mg∙L^(-1);用特征紫外吸光度SUVA254分析培养期间“光-生物”演化过程对DOC吸光性的影响,结果表明:SUVA254的值先显著降低后显著升高,表明长时间的光照和微生物作用导致DOC浓度增加的同时,具有光吸收作用的化合物含量也显著增加。利用傅立叶离子回旋共振质谱分析DOM的分子组分发现,整个培养过程中(第0~18天),DOM中多肽类和脂类分子含量明显减少,不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物含量增加。分析第0天,第6天,第9天和第18天四个培养时段特有DOM分子组成的变化发现,“光-生物”演化过程使得冰尘中DOM的组成不断由脂类和多肽类向不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物转化。

信息之窗

评图书情报一体化讨论 不久前,王维源在《情报学刊》发表文章指出,图书情报一体化己争论了五年,目前之所以陷入僵局,主要是由于争论的范围扩大了。当初刊物上倡导“一体化”的文章,一般都带有范围的限定词。比如,“……谈中利院图书馆图书情报工作体制统一问题”、“高校图书馆图书情报管理体制一体化问题”、“论研究所图书情报一体化”等等。当这场争论形成全国规模时,最后竟变成这样一个争论题目:中国要不要和能不能实行图书情报一体化? 作者认为,图书与情报属于一个连续领域的两个不同的工作层次,因此,图书与情报应致力于本层次的发展。而“一体化”的赞成者往往强调其同,反对者强调其异,致使争论难以深入。

天山乌鲁木齐河源一号冰川表面粉尘蓝细菌群落结构及其系统发育

【目的】揭示天山乌鲁木齐河源一号冰川表面粉尘中蓝细菌多样性、群落结构及其系统发育,为科学评价冰川表面及相关环境中功能微生物的地球化学循环作用提供参考依据。【方法】采用两对蓝细菌16S rRNA基因特异引物扩增并构建克隆文库,基于序列相似性归类OTU并统计多样性,代表OTU序列与NCBI、RDP数据库比对后构建系统发育树。【结果】天山一号冰川表面粉尘101个蓝细菌克隆序列基于97%的相似性被划分为12个OTU,shannon多样性指数为1.522,系统发育分析显示主要隶属于颤蓝细菌目(Oscillatoriales)和色球蓝细菌目(Chroococcales)。Oscillatoriales包括席蓝细菌属(Phormidium)、微鞘蓝细菌属(Microcoleus)、伪鱼腥蓝细菌属(Pseudanabaena)和颤蓝细菌属(Oscillatoria)4个属,其中Phormidium占绝对优势,68个克隆序列划分为4个OTU,其它3个属的序列较少。Chroococcales仅有1个克隆,与亚球形管胞蓝细菌(Chamaesiphon subglobosus)亲缘关系很近。此外,发现一号冰川表面粉尘的速效磷、速效钾含量是冰川退缩前沿50 m-500 m距离土壤的2-5倍,硝态氮达到10-20倍,有机质含量达到3-9倍,显著高于冰川前沿环境。【结论】天山一号冰川表面粉尘蓝细菌的多样性指数相对较高,以隶属于Phormidium属的成员占绝对优势,对其生态学作用需进一步深入探究。