甲藻甾醇在海洋和湖泊古环境重建中的应用

甲藻甾醇(dinosterol)是甲藻(dinoflagellate)细胞膜脂的重要组分,作为甲藻的生物标志物,它具有来源特异性、结构稳定、抗降解能力强等特点,广泛分布于海洋、湖泊等各类沉积载体中,有效记录不同地质历史时期古环境的信息。目前,利用甲藻甾醇质量分数及其单体氢同位素组成开展重建早期生态环境变化的研究,为理解早期气候和环境变化、生态系统响应提供新视角,因此甲藻甾醇是近年来海洋和湖泊古环境重建研究的热点生物标志物之一。基于此,本文首先介绍甲藻甾醇的结构、生物来源及其在海洋、湖泊等环境的分布特征,简要概述且对比甲藻甾醇的几种纯化方法,并在阐述其重建古环境、古气候原理的基础上,进一步总结甲藻甾醇的古环境指示意义,特别是其质量分数在古生产力重建以及甲藻甾醇单体氢同位素组成在盐度、降水重建上的研究进展。据此,我们提出甲藻甾醇在古环境重建研究中应注意的问题,如甲藻甾醇的具体生物来源、环境因子对甲藻甾醇的影响等。

东海陆架海水和沉积物中藻类生物标志物的分布特征与比较

对东海内陆架杭州湾附近的季节性水体悬浮颗粒物和表层沉积物中的主要藻类生物标志物进行分析,如菜籽甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮,分别对应于硅藻、甲藻和定鞭藻,分析探讨水体颗粒物和沉积物中藻类生物标志物的分布特征及控制因素。研究结果显示,东海内陆架表层沉积物中藻类生物标志物空间分布特征明显,由杭州湾近岸向海,含量随水深增加而增加;颗粒物中生物标志物含量的季节变化突出,夏季样品的含量最高。生物标志物的时空变化主要受控于藻类生产力的变化。由于营养盐丰富,高初级生产力主要分布在远离河口的冲淡水和外海海流交汇的水域;夏季由于长江冲淡水携带营养盐影响扩大,近岸浮游植物生产力最高。此外,结果还显示表层沉积物与颗粒物中优势甾醇有显著差异,颗粒物中菜籽甾醇占优势,而表层沉积物中甲藻甾醇占比更大。除了通常解释的颗粒物中有机质主要反映局部地点的瞬时性,而表层沉积物中有机质反映更广区域的多年平均性,我们认为沉积物中可能发生的菜籽甾醇后期氢化作用改造有巨大影响,导致沉积物中菜籽甾醇含量相对甲藻甾醇大量降低。本研究结果强调沉积物中生物标志物沉积历史的复杂性,理解表层沉积物中生物标志物的相对变化对于沉积记录中生物标志物的准确解读具有重要意义。