华南布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群对比研究

目的梳理华南布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群的产出层位、生物面貌和沉积环境。方法对10个华南布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群进行对比研究。结果除了岩家河生物群之外的9个布尔吉斯页岩型生物群代表了一系列生活在泥砂质基底的、从时空分布上逐渐过渡的具有高度相关性的生物群落。结论布尔吉斯页岩型化石生物群在中晚寒武世应该会有更大规模的分布。

华北早白垩世古地貌动态演变及热河生物群东迁

早白垩世期间,华北地区东北部分布着极其重要的生物群——热河生物群,其繁盛期对应着华北克拉通破坏峰值时期(125 Ma)。华北克拉通破坏导致的古地貌和古气候等环境变化,可能是引起热河生物群分布时空发生变迁的重要外部驱动因素之一。然而,目前缺少对华北地区早白垩世古地貌动态演变过程的定量描述。因此,本研究主要通过构建古土壤风化指标(PWI、CFX_(Na))、碳酸盐同位素等数据库,重建了华北地区晚侏罗世—早白垩世之交(145 Ma)的古地形;并结合磷灰石/锆石裂变径迹、剥蚀厚度恢复、海平面变化等数据,利用Badlands软件定量化动态模拟了华北地区早白垩世古地貌演变过程。模拟结果表明,早白垩世期间,受控于古太平洋板块俯冲后撤的影响,华北克拉通经历了由“东高西低”变为“西高东低”的地形翘变和破坏过程,并伴随着自西向东的断陷盆地的迁移;大规模火山喷发与断陷盆地的出现共同控制了热河生物群的向东迁移,热河生物群在燕山地区的山间盆地兴起。

构建大肠杆菌合成生物群落利用混合糖同步发酵生产L-乳酸

目的:实现大肠杆菌混合糖发酵产L-乳酸过程中对葡萄糖-木糖的同步利用。方法:以L-乳酸工程菌大肠杆菌JH16(E.coli B,△frdBC△pflB△ackA△adhE,ldhA::ldhL)为出发菌株,通过RED同源重组技术敲除木糖转运及代谢基因xylFGH、xylE和xylA,获得不能利用木糖的菌株大肠杆菌JH16031。以大肠杆菌JH2705(E.coli JH16,△ptsG△mglB)为出发菌株,敲除葡萄糖转运及代谢基因crr、malX和galP,获得不能利用葡萄糖的菌株大肠杆菌JH27071,以构建大肠杆菌合成生物群落。通过摇瓶和5 L发酵罐试验确定该合成生物群落在混合糖发酵时较优的混合接种比例。结果:以60 g/L葡萄糖和40 g/L木糖为碳源进行发酵,当JH16031与JH27071初始接种比为1∶50,初始OD_(600nm)=0.5,混合糖的利用率最高,在84 h内消耗97%的糖,并在96 h内结束发酵。葡萄糖消耗速率为705 mg/(L·h),木糖消耗速率为435 mg/(L·h),L-乳酸产率为951 mg/(L·h),L-乳酸产量达到92 g/L,糖酸转化率为91%。结论:构建大肠杆菌合成生物群落可实现利用混合糖发酵产L-乳酸过程中葡萄糖和木糖的同步利用。研究结果为工业发酵生产中,使用低成本的木质纤维素为原料,降低发酵成本,提高混合糖利用率提供技术支持。

强还原土壤灭菌对土壤原生生物群落的影响

强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种高效、安全以及环保的土壤灭菌方法。土壤原生生物是土壤微生物的重要组成部分,对土壤养分循环和植物生长起到一定的促进作用。目前关于强还原土壤灭菌对微生物群落影响的研究报道较多,但大都集中于细菌和真菌群落,较少关注原生生物群落。以长期连作番茄土壤为研究对象,设置4种不同RSD处理(对照组、添加玉米秸秆、添加甘蔗渣和添加玉米秸秆+甘蔗渣),RSD步骤为:按照上述4种不同处理添加有机物料,采用淹水和覆膜的方式隔绝空气,并在35℃条件下处理21 d,处理结束后在自然风干的第1、3、7和21天取样,选取第21天的土样进行高通量测序。通过高通量18S rRNA基因扩增子测序技术分析RSD处理后土壤原生生物群落组成和功能群落的变化,利用冗余分析明确影响原生生物群落的关键环境因子。结果表明,在自然风干期间不同RSD处理增加了土壤全碳含量,土壤速效磷含量呈先下降后上升再下降的变化趋势。RSD处理后丝足虫门(Cercozoa)、纤毛门(Cilipohora)以及变形虫门(Amoebozoa)为优势类群,其相对丰度分别为19.2%-25.9%、13.8%-26.9%和12.0%-28.8%。RSD处理提高了捕食型和寄生型原生生物群落的相对丰度,降低了自养型原生生物的相对丰度,并没有改善土壤原生生物群落多样性。土壤速效磷含量和土壤铵态氮含量是影响土壤原生生物群落的关键环境因子,其中土壤速效磷含量与捕食型、自养型和寄生型原生生物功能群落的相对丰度呈现显著相关性。该研究证明了RSD处理对土壤原生生物群落组成和群落功能组成有显著的影响。

冀北四岔口盆地早期热河生物群的埋藏环境分析

热河生物群(约1.31~1.20亿年前)是世界级化石宝库,有关其化石大量且精美保存的埋藏机制是古生物研究的重要方向之一。但目前关于早期热河生物群的埋藏环境研究进展与这些古生物的重要性并不相称。河北省丰宁县四岔口盆地花吉营组地层埋藏有大量热河生物群化石,是早期热河生物群的重要代表地。本文对该地区一处新发现的大型恐龙化石赋存地层的沉积物进行了部分元素(包括Sr, Ba, Rb, Cr, V, Co, Hg和S)分析。元素及其比值组合特征表明该地区存在明显的火山活动,且该组地层沉积于氧化–弱还原环境多次快速更替的淡水环境。其中,S含量与V/Cr比值显著线性相关(r = 0.84;p < 0.01),指示可能是频发的火山运动导致古水体弱还原环境的多次出现。与中–晚期热河生物群相比,早期热河生物群化石埋藏时的气候更加温暖湿润,埋藏水体也相对富氧。

微塑料老化对表面微生物群落结构的影响

微塑料表面微生物的定植以及生物膜的形成是最近几年研究的热点问题,然而老化的微塑料对微生物群落结构和生物膜形成的影响鲜有报道。进入环境中的微塑料易老化使其表面性质发生改变,如比表面积增大、疏水性降低、引入含氧基团等。与原始微塑料相比,老化微塑料表面附着微生物更多,疏水性降低使得微生物更易于附着。微塑料表面微生物的丰富度与均匀度与周围环境存在差异,这也表明微塑料可能作为一个新的生态位。微塑料表面生物量随着定植时间增加而增加,老化过程中微塑料表面定植的优势菌属也会随时间变化。与原始微塑料相比,老化微塑料由于添加剂的渗出,可能吸引某些特定细菌定植在老化微塑料表面。通过回顾以往的研究总结微生物定植的特点,为相关研究提供参考,减小老化微塑料引起生态风险的可能性。

多种养殖模式池塘生物群落比较研究

本文对无地膜对虾养殖模式、有地膜对虾养殖模式、鱼虾混养模式、纯养鱼模式四种养殖模式的5个池塘在池塘养殖中后期的水质理化特征及浮游植物和浮游动物群落结构进行了调查,并对四种养殖模式的水质和浮游生物状况进行了总结。结果表明,从水质理化特征来看,两种对虾养殖模式中有地膜对虾养殖模式pH、溶氧和水温控制得当,三氮一磷处于高水平;鱼虾混养模式pH呈现高水平状态;纯养鱼模式呈现透明度高、溶氧高、温度低、pH低和三氮一磷低的特点;从浮游生物群落结构来看,浮游植物在种类上均以咸淡水种类为主,浮游动物以盐水种类为主,养殖中期,两种对虾养殖模式和鱼虾混养模式蓝藻均为优势种,而纯养鱼模式硅藻占绝对优势,浮游动物优势种中原生动物和轮虫占绝对优势,表明浮游动物普遍存在小型化,其中无地膜对虾养殖模式和纯养鱼模式桡足类占据一定优势,表明池塘生态稳定性较好。综合上述结果,本文提出了控制水质、控制蓝藻和减少浮游动物小型化的措施,以期能为完善现有的养殖模式,提高池塘养殖的综合经济效益,实现可持续发展提供一定的数据支持和科学参考。

沧海遗珍——走近浙江建德黄铁矿化菊石生物群/李家生物群

在美丽的江南水乡,在千岛湖畔有一个山清水秀的地方--浙江建德。在建德李家镇,那里有精美的黄铁矿化菊石等远古生物化石破土而出。在近80年前,古生物学家就在此开展调查和研究工作,我国著名古生物学家赵金科院士更是深入研究过这里的菊石。几代科研人员的努力,为认识这里的化石奠定了良好的基础。

燕辽生物群叶肢介动物群组成和演化

中国北方著名中、晚侏罗世的燕辽生物群含有丰富的叶肢介动物群。早期燕辽生物群也称为道虎沟生物群,主要产出层位为海房沟组,含有三饰叶肢介动物群,主要分子包括:海房沟三饰叶肢介(Triglypta haifanggouensis)、滦平三饰叶肢介(T.luanpingensis)和平泉三饰叶肢介(T.pingquanensis)。晚期燕辽生物群又可称为玲珑塔生物群,主要产出层位为髫髻山组,含有丰富的叶肢介化石,主要分子包括:建昌三饰叶肢介(Triglypta jiancangensis)、玲珑塔辽西叶肢介(Liaoxiestheria linglongtaensis)、大西山玲珑塔叶肢介(Linglongtaestheria daxishanensis)和青龙玲珑塔叶肢介(Linglongtaestheria qinglongensis)。文中总结了北方雕饰叶肢介(Aquilonoglypta)、柴达木叶肢介(Qaidamestheria)和针孔叶肢介(Punctatestheria)的最新研究成果,支持将柴达木叶肢介、辽西叶肢介和玲珑塔叶肢介划归北方雕饰叶肢介科。同时,三饰叶肢介是由针孔叶肢介演化而来,与柴达木叶肢介并无直接演化关系。

生态复苏视野下关于水流—生物群落—生态系统过程关系的思考

基于人类文明发展与河流的关系,分别从水流变化对河流生物群落的影响、水流变化对生态系统过程的控制、水流变化条件下生物群落和生态系统过程的内在联系、水生态学研究成果对河流生态系统恢复的指导实践四个方面系统梳理总结了国内外关于水流—生物群落—生态系统过程三者相互关系的研究成果,并就当前该领域研究面临的挑战和机遇进行了分析,明确了未来研究方向和内容。

冀北承德盆地早白垩世火山-沉积地层地质年代学研究:对热河生物群时空演化的制约

热河生物群是世界闻名的陆相生物化石宝库,保存了大量特异埋藏化石,为研究早白垩世脊椎动物、昆虫和植物的演化提供了绝佳的素材.依据古生物组合的不同,将其分为早、中、晚三期,分别赋存于河北丰宁花吉营组、辽西义县组和九佛堂组及其周边地区相当层位.河北承德—围场地区处于早-中期热河生物群分布地区的过渡地带,近年来不断的化石发现为研究华北克拉通破坏及其对陆地生态系统的影响提供了关键证据.但由于缺乏准确的年龄约束,对于含化石层位的准确时代及其与邻区地层对比存在较大争议.本文利用来自于河北北部承德盆地袁家庄剖面的3个安山岩样品的锆石,进行化学熔蚀-离子探针(CA-SIMS)锆石U-Pb定年,获得年龄为129.6~128.7 Ma.结合前人发表的磁性地层学结果建立了新的磁性地层学对比方案和新的综合年代框架,揭示了该剖面火山-沉积序列记录了古地磁极性序列M8n-M7n,进一步证明了袁家庄剖面的陆相火山-沉积层序属于欧特里夫晚期.结合区域内前人年代学结果,将该区域热河生物群化石层时代限定为130~127 Ma.年代地层学对比结果显示,承德盆地早白垩世火山-沉积序列与滦平盆地大店子组和森吉图—四岔口盆地花吉营组上部时代相当,明显老于辽西义县组时代,揭示了华北克拉通北缘早白垩世陆相地层的自西向东逐渐年轻的特征.

矿区林下经济植物种植对根际土壤生物群落特征及理化性质的影响

这是一篇矿山环境工程领域的论文。为评价离子型稀土矿区林下经济植物种植对根际土壤生物群落特征及理化性质影响,选取何首乌、葛根等7种典型林药经济植物和黑麦草、狼尾草等7种典型林草经济植物为研究对象,开展林下经济植物种植盆栽实验。通过测定植物株高、叶面积、地上/地下部生物量和土壤全磷、全钾、全氮、速效氮、速效磷、有机质、阳离子交换量以及微生物群落组成、丰富度、多样性等指标,综合研究林下经济植物种植对根际土壤生物群落特征及理化性质的影响。结果表明:种植中草药类植物会增加微生物多样性,而种植牧草类会对微生物群落组成产生一定的影响;种植中草药类林下经济植物对土壤肥力有较明显的提高,粉防己最为明显较照对组全氮、碱解氮、有机质、分别提高300.0%、118.5%、825.3%;种植牧草类对土壤肥力影响不明显。通过本文研究表明,种植林下经济植物会对土壤生物群落产生一定的影响,并在一定程度上提高土壤肥力。

基于MABR的压裂返排液处理及微生物群落研究

压裂返排液含有多种复杂有机物,毒性高、盐度高以及可生化性差。设计了1个三级MABR系统用于压裂返排液的处理,该系统在最适宜运行参数下表现出优异的除碳脱氮性能,出水经过芬顿试剂处理后满足污水综合排放二级标准。MABR系统对COD、NH^(+)_(4)-N和TN的去除率分别达到79.30%、96.06%和75.61%。微生物分析表明MABR生物膜富集了丰富的功能菌群,Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)是生物膜中的优势菌群。阐明了MABR处理压裂返排液的技术可行性,为MABR在处理相关废水中的应用奠定了基础。

伤齿龙类在内蒙古宁城盆地热河生物群的新发现

伤齿龙类是种小—中型的兽脚类恐龙,主要发现于亚洲和北美的白垩纪地层。传统认为伤齿龙科与驰龙科互为姊妹群,共同组成恐爪龙类,构成了与鸟类最近的个演化支系,其系统古生物学研究,对探讨鸟类起源具有重要意义。与驰龙科相比,伤齿龙科的化石材料较少,研究程度较低。我国的伤齿龙类化石迄今共发现12属12种;其中热河生物群共发现7属7种,均属于伤齿龙类早期分异类型。2014年,在内蒙古赤峰市宁城县附近的野外考察中,我们发现了处早白垩世恐龙化石集群.

河北省首次发现热河生物群离龙类脊椎动物

河北省区域地质调查院首次在河北省白垩纪地层中发现离龙(Choristodera sp.)和满洲鳄(Monjurosuchus sp.)等珍稀脊椎动物化石,填补了河北省热河生物群中离龙类化石的空白。化石赋存于滦平盆地早白垩世九佛堂组地层中,距今约1.3亿年,与狼鳍鱼、东方叶肢介、三尾拟等共生。离龙右侧前肢标本长约7cm,肱骨、尺骨、桡骨和指骨保存清晰,其尺桡骨关节头圆钝。

最南端的热河生物群——记衢州石柱岭野外化石采集

热河生物群的分布区最南可以到什么地方?能到浙江吗?与辽西等地的典型热河生物群有区别吗?带着这样的疑问,我们一行六人在2023年1月前往浙江省衢州市南的石柱岭进行了一次印象深刻的野外化石采集之旅。2022年以来,我们一直在为建设中的常山“金钉子”地质博物馆采集各个时代的古生物化石。由于要求采集的是浙江省内特别是浙西地区的古生物化石,因此我在李文杰老师的带领下已经到衢州地区开展了多次野外采集工作,采集了一大批古生代不同时期的精美化石,包括笔石、腕足动物、三叶虫、鹦鹉螺、珊瑚等,还有一些要用显微镜才能看到的?和牙形刺等,这些化石清晰地反映出当时浙西地区处于一片汪洋中,海底和海水在不同时期蕴育着各式各样的生物群落,令人叹为观止。当我听说这里还有中生代恐龙化石和丰富的其他陆地古生物化石时,就想着一定要去化石原产地一探究竟。

贵州遵义松林寒武系底部热液喷口及与喷口相关生物群特征

贵州遵义寒武系底部黑色页岩中含Mo、Ni、U等重金属的富集层,它们一直被认为与热水沉积作用有关。本文通过对贵州遵义松林小竹一带的寒武系底部地层的系统的岩石、矿物、地球化学研究,认为遵义松林小竹一带寒武系底部黑色页岩中富含Mo、Ni、U等重金属层属于热液(水)喷流沉积,主要依据有:①含大量的黄铁矿、针镍矿、硫钼矿及较多的锑硫镍矿、黄铜矿、闪锌矿、重晶石、石英、石膏等矿物;②具有大量的同生砾屑,砾屑成分为黑色碳质体和碎屑状黄铁矿、针镍矿、硫钼矿等矿石,它们堆积成层状结构,碎屑呈被撕裂状、棱角状、熔蚀港湾状等结构,球状、脸盆状、枕头状等构造,它们类似海底喷流沉积;③硅同位素、锶同位素、Re/Os值、Th/So值、Th/U值都表明有深部物质加入;④黑色岩系中夹碳酸盐岩透镜体,碳同位素具有强烈负异常特征,表明有热液作用;⑤超强富集元素Mo、As、Se、Re和Tl都属于典型的气相迁移元素,而钼是典型的高温气相迁移元素,暗示了可能存在火山射气作用;而强富集的Ni、U、Au、Ag、PGE元素组合是超基性岩浆活动的产物,表明有热液活动。研究发现在热液(水)喷流沉积形成的富集Mo、Ni、U等重金属硫化物层之上,产出丰度大、分异度低、含大型海绵类、双壳类、菌藻类和少量大型蠕虫化石的生物群,它的特征与现代太平洋海底热喷口附近的生物群类似,因此认为遵义小竹一带寒武系底部生物群属于与海底热喷口相关生物群,这一新发现对研究寒武纪生态和生物爆发具有重要意义。

长期施肥对灰漠土生物群落和酶活性的影响

长期定位试验表明：施肥对灰漠土生物类群、酶活性有一定影响，同时生物类群和酶活性也改变了土壤生态环境。（1）施肥对灰漠土动物个体及类群数的影响显著，长期单施化肥对土壤动物优势度作用较大，化肥配施有机肥丰富了土壤动物组成，化肥配施秸秆有利于增加土壤动物的丰度，尤其是疣跳科和等节跳科动物个体数量增加近10倍，长期不施肥土壤动物均匀性较高，但优势类群数较低；（2）灰漠土微生物组成以细菌为主，特殊微生物生理类群是以固氮菌和氨化细菌数量居多。长期单施化肥不利于土壤微生物生长，几种菌类数量均较低，化肥配施有机物料增加了土壤微生物类群数量，比对照增加15％～44％，长期不施肥土壤微生物数量高于单施化肥处理。（3）灰漠土自身过氧化氢酶含量较高，蔗糖酶次之。土壤4种酶活性中除过氧化氢酶与土壤养分之间呈负相关以外，其余3种酶活性与土壤速效养分均呈正相关或显著正相关。长期单施化肥土壤脲酶、磷酸酶活性降低，长期不施肥土壤脲酶、磷酸酶活性高于单施化肥处理，化肥配施有机肥或秸秆的土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性比长期不施肥增加了24％-31％。因此，化肥配施有机物料增加了土壤酶活性，加速了土壤熟化，改变了土壤生态环境。

云南罗平中三叠世安尼期生物群的发现及其意义

本文介绍了云南罗平地区新发现的罗平生物群的产出层位、生物面貌、保存特征、古地理位置及其研究意义。该生物群产于关岭组二段薄层泥晶灰岩中,地层对比和化石鉴定表明其时代为中三叠世安尼期,以鱼类为主,伴生有爬行类、两栖类(?)、棘皮动物、节肢动物(甲壳类、昆虫等)、双壳类、腹足类以及植物化石;化石保存完好,分布广泛,埋藏方式独特。罗平生物群无论在丰度、分异度及化石保存上都极为罕见和独特,对研究埋藏学、古生态学、古地理以及三叠纪海洋生物尤其是海生爬行类都具有极为重要的意义。

黔东北震旦纪陡山沱晚期庙河型生物群的生态特征及埋藏环境初探

贵州省东北部江口县桃映震旦纪陡山沱组上部发现的庙河型生物群,包括宏体藻类、可能的后生动物、遗迹化石以及其它生物化石等,进一步证实这类宏体生物群在扬子地区震旦纪陡山沱晚期有较为广泛的分布。与鄂西庙河生物群、皖南蓝田植物群对比研究,震旦纪陡山沱晚期宏体生物群的生活环境主要为开阔浅海向台缘斜坡相过渡地带。通过对黔东北庙河型生物群的研究,认为陡山沱晚期的宏体生物群为以营固着生活方式为主,生活于透光性较好、具有一定水动力条件和一定含氧量的相对静水贫氧浅海环境;其固着基底为富含水份的未固结的粥性—软质基底。这些宏体生物群多呈半漂浮状竖立于海底,构成初步的“海底草原”,为生物群中依赖一定氧而生活、生长和繁殖的动物提供了必要的支持。生物死亡后,大部分生物躯体倒伏于沉积物表面,在贫氧和较快沉积速率的沉积环境中,生物遗体被较好保存,并很快被沉积物所埋藏。随着沉积物的增厚,生物遗体被完全封闭,导致生物遗体腐烂和分解过程终止,使其得以很好保存。较快的沉积速率、贫氧和相对平静水体的环境是生物群得以很好保存的重要因素。