留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应

张海生 潘建明 陈建芳 陈荣华 卢冰 薛斌

张海生, 潘建明, 陈建芳, 陈荣华, 卢冰, 薛斌. 楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(2): 41-49.
引用本文: 张海生, 潘建明, 陈建芳, 陈荣华, 卢冰, 薛斌. 楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(2): 41-49.
ZHANG Hai-sheng, PAN Jian-ming, CHEN Jian-fang, CHEN Rong-hua, LU Bing, XUE Bin. BIOMARKERS IN SEDIMENTS IN THE ARCTIC AREAS AND ECOLOGICAL ENVIRONMENTAL RESPONSE[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2007, 27(2): 41-49.
Citation: ZHANG Hai-sheng, PAN Jian-ming, CHEN Jian-fang, CHEN Rong-hua, LU Bing, XUE Bin. BIOMARKERS IN SEDIMENTS IN THE ARCTIC AREAS AND ECOLOGICAL ENVIRONMENTAL RESPONSE[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2007, 27(2): 41-49.

楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应

详细信息
    作者简介:

    张海生(1953-),男,研究员,博导,从事海洋地球化学和古海洋环境研究,E-mail:zhangsoa@163.com

  • 基金项目:

    科技部公益项目(二次北极科学考察)

  • 中图分类号: P734.5

BIOMARKERS IN SEDIMENTS IN THE ARCTIC AREAS AND ECOLOGICAL ENVIRONMENTAL RESPONSE

More Information
  • 摘要: 采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10 a的100年以来(1880-1999,1889-1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细分子组合特征∑nC22+/∑nC21-、TABHC、CPI、CPIA、∑C20:0-/nC20:0+、C18:2/C18:0并结合甾醇C27、C28、C29的含量特征变化,认为海域沉积物中有机质主要来自陆源碎屑物质以及海洋自生源(硅质生物)组成。研究还表明,白令海沉积地层(3~0 cm)中生物标志物记录对应时间段约为1980-1999年,保存着北极增暖的强烈信号。北极的温室效应被放大,进一步证实了极地海洋生物学过程对气候变化有响应。
  • [1] 陈立奇. 北极海洋环境与海气相互作用研究[M]. 北京:海洋出版社, 2003.[CHEN Li-qi. Marine Environment and Air-Sea Interaction in the Arctic Region[M]. Beijing:China Ocean Press, 2003.]
    [2] Rosenthal Y, Dahan M, Shemesh A. Southern Ocean contributions to glacial-interglacial changes of atmospheric pCO2:an assessment of carbon isotope records in diatoms[J]. Paleoceanography, 2000, 15:65-75.
    [3] Xie S, Nott C J, Avsejs L A, et al. Palaeoclimate records in compound-specific δD-values of a lipid biomarker in ombrotrophic peat[J]. Organic Geochemistry, 2000, 31:231-235.
    [4] 卢冰,陈荣华,王自磐,等.北极白令海近百年海洋环境变化——来自分子化石的证据[J].中国科学D辑,2004,34:367-374.[LU Bing, CHEN Rong-hua, WANG Zi-pan,et al. Oceanic environmental changes of subarctic Bering Sea in recent 100

    years-Evidences from molecular fossils[J]. Science in China(Series D),2005,49:160-167.]
    [5] Pelejero C, Grimalt J O, Stephnie Heilig,et al. High-resolution U37k temperature reconstructions in the South China Sea over the past 220 kyr[J]. Paleoceanography, 1999, 14:224-231.
    [6] 汪巍, 沈忠民, 陈义才, 等. 潍北凹陷孔店组烃源岩生物标志物特征及地球化学意义[J]. 成都理工大学学报,2006(1):43-47.[WANG Wei, SHEN Zhong-min, CHEN Yi-cai, et al. The biomarker characteristics of hydrocarbon source rocks in Kongdian Formation of the Weibei depression in Bohai Bay Basin, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology,2006

    (1):43-47.]
    [7] 陈建芳, 张海生, 金海燕, 等. 北极陆架沉积碳埋藏及其在全球碳循环中的作用[J]. 极地研究, 2004, 16:193-201.[CHEN Jian-fang, ZHANG Hai-sheng, JIN Hai-yan, et al. Accumulation of sedimentary organic carbon in the arctic shelves and its significance on global carbon budget[J]. Chinese Journal of Polar Research,2004

    ,16:193-201.]
    [8] 卢冰, 张海生, 武光海, 等. 楚科奇海和白令海沉积地层中甾醇的物源组成及其周边气候效应[J]. 极地研究, 2005, 17:183-189.[LU Bing, ZHANG Hai-sheng, WU Guang-hai, et al.The substance composition of sterols in the sediments from the Chukchi Sea, the Bering Sea and circumferential climate effect[J]. Chinese Journal of Polar Research,2005

    ,17:183-189.]
    [9] Roberts K. 210Pb and 239,240Pu in the Northeast Water Polynya, Cs isotopes into continental shelf sediments, East Chukchi Sea, Alaskan Arctic[J]. Geochim.Cosmochim.Acta, 1995,59:44-35.
    [10] 段毅. 甘南沼泽沉积脂类生物标志化合物的组成特征[J]. 地球化学, 1998, 27(1):74-79.

    [DUAN Yi. Compositional features of lipid compounds in sediments from Gannan Marsh, China[J]. Geochimica, 2002, 6:526-531.]
    [11]
    [12] Bond G, Glaciation C, Lotti R. Iceberg discharges into the North Atlantic on millennial time during the last glaciation[J]. Science, 1995, 267:1005-1010.
    [13] 菲尔普R P著, 傅家谟, 盛国英, 译:化石燃料生物标志物——应用与谱图[M]. 北京:科学出版社, 1987:183-190.[Phillip R P. Application and Graphs of Biological Markers of Fossil Fuel[M]//Translated by FU Jia-mo, SHENG Guo-ying. Bejing:Science Press, 1987:183

    -190.]
    [14] Huh Chih-an. Natural radionuclides and plutonium in sedi-ment from the western Arctic Ocean:Sedimentation rates and pathways of radionuclides[J]. Deep-Sea Research, 1997, 44:1725.
    [15] Hisato I, Shinsuke T, Mari A, et al. Persistent organochlorine residues in sediments from the Chukchi Sea, Bering Sea and Gulf of Alaska[J]. Marine Pellution,Bulletin, 1994, 28:746-753.
    [16] Zhao M, Dopoat L. n-alkanes and pollen reconstruction of terrestrial climate and vegetation for NW Africa over the last 160a[J]. Organic Geochemistry, 2003,34:131-143.
    [17] 郑艳红,程鹏,周卫建. 正构烷烃及单体碳同位素的古植被与古气候意义[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2005,25:99-104.[ZHENG Yan-hong, CHENG Peng, ZHOU Wei-jian. Paleovegetation and paleoclimate n-alkanes and compound-specific carbon isotopic compositions[J]. Marine Geology and Quaternary Geology, 2005

    ,25:99-104.
    [18] Volkman J K, Kearney P,Jeffrey. A new source of 4-methyl sterols and 5α-stanols in sediments:prymnesiophyte microalgae of the genus pavlova[J]. Organic Geochemistry, 1990, 15:489-497.
    [19] de Leeuw J W, Rijpsta W I C, Schenck P A,et al. Free, esterified and residual bound sterols in Black Sea Unik 1 sediments[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1983, 47:455-465.
    [20] van Dongen B E, Schouten S, Sinninghe Damste J S. Carbon isotopic variability in monosaccharides and lipids of aquatic algae and terrestrial plants[J]. Marine Ecology Progress Series, 2002,132:83-92.
    [21] Marr A G. Ingraham J L. Effect of temperature on the composition of fatty acids in E Schenchiacoli[J]. Bacterid, 1962, 84:1260-1267.
    [22] Kawamura K,Ishiwatari R.Polyunsaturated fatty acies in a lacustrine sediment as possible indicator of paleoclimate[J]. Geochem.Cosmochim. Acta, 1981, 45:149-155.
    [23] Volkaman J K. A review of sterol markers for marine and terrigenous matter[J]. Organic Geochemistry, 1986, 9:83-99.
    [24] Brincat D, Yamada K, Ishiwatari R,et al. Molecular-isotopic stratigraphy of long chain n-alkanes in Lake Baikal Holocene and glacial age sediments[J]. Organic Geochemistry, 2003,31:287-294.
    [25] Nytoft H P, Bojesen-Kocfocd J A, Chritiansen F G. C26 and C28-C34 28-norhopanes in sediments and petroleum[J]. Organic Geochemistry, 2000, 31:25-39.
    [26] Goad I J,Goodwin T W. The biosynthesis of plant sterols[J]. Progress in Phytochemistry,1972, 3:113-198.
    [27] Nytoft H P, Bojesen-Kocfocd J A, Chritiansen F G. C26 and C28-C34 28-norhopanes in sediments and petroleum[J].Organic Geochemistry, 2000, 31:25-39.
    [28] Rieley G, Collier R J, Jones D M, et al. The biogeochemistry of Ellesmere Lake, U K-I:source correlation of leaf wax inputs to the sedimentary lipid[J]. Org Geochem., 1991, 17:901-912.
    [29] Müller P,Suess E. Productivity, sedimentation rate and sedimentary organic carbon preservation[J]. Deep Sea Research, 1979, 26:1347-1362.
    [30] Culvert S E,Pedersen T F. Organic carbon accumulation and preservation in marine sediments[C]//Whelan and Farrington (eds). Productivity and accumulation in preservation of organic matter in recent and ancient sediments. New York:Columbia University Press, 1992.
    [31] Altenbach A V. Deep sea benthic foraminifera and flux rate of organic carbon[J]. Rev. Paleobiol., 1988, 2:719-720.
    [32] Chapman W L, Malsh J H. Recent variations of sea ice and air temperatures in high latitudes[J]. Bull. Am. Meteorology Society, 1993, 74:33-47.
    [33] Manabe S, Stouffer R J, Spelman M J,et al. Transient response of a coupled ocean-atmosphere model to gradual changes in atmospheric CO2:part I Anunal mean response[J]. Climate, 1991, 40:785-818.
    [34] Moritz R E,Perovich D K. Surface Heat Budget of the Arctic Ocean(SHEBA)[M]. Science(Plan),1996.
    [35] Rigor L G,Colonhy R L,Martin S.Variations surface air temperature observations in the Arctic[J]. Chimate,2000, 23:896-914.
    [36] 陈立奇.南极和北极地区在全球变化中的作用研究[J]. 地学前缘, 2002, 9:245-255.[CHEN Li-qi. Study on the role of the arctic and Antarctic regions in global change[J]. Earth Science Frontiers, 2002

    , 9:245-255.]
  • [1] 吴飘, 陈建文, 赵青芳, 张银国, 梁杰, 蓝天宇, 薛路, 可行.  南黄海盆地二叠系高-过成熟烃源岩的生物标志化合物特征及其地质意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2023, 43(4): 150-166. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023041401
    [2] 孙治雷, 印萍, 徐思南, 曹红, 徐翠玲, 张喜林, 耿威, 孙伟香, 吴能友, 张栋, 翟滨, 吕泰衡, 周渝程, 曹又文, 陈烨.  现代海洋甲烷循环过程观测及研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(6): 67-81. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2022042801
    [3] 樊俊宁, 曾志刚, 朱博文, 齐海燕.  东太平洋海隆13°N附近沉积物中类脂化合物的分布特征及其对热液活动的指示 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(1): 26-36. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2021010201
    [4] 李三忠, 索艳慧, 王光增, 姜兆霞, 赵彦彦, 刘一鸣, 李玺瑶, 郭玲莉, 刘博, 于胜尧, 刘永江, 张国伟.  海底“三极”与地表“三极”:动力学关联 . 海洋地质与第四纪地质, 2019, 39(5): 1-22. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019070901
    [5] 郝伟杰, 肖晓彤, 赵美训.  生物标志物IP25在北极海冰变化重建中的研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2019, 39(4): 56-65. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018041801
    [6] 程青松, 龚建明, 张敏, 王伟超, 程文洁, 蒋玉波, 徐承芬, 陈志强, 田瑞聪.  祁连山冻土区烃源岩地球化学特征及天然气水合物气源分析 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(5): 139-147. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.05.014
    [7] 李凤, 贺行良, 徐刚, 陈立雷, 刘健.  东海近岸表层沉积物中脂肪酸与脂肪醇的组成以及分布与来源 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(4): 13-18. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.04.002
    [8] 魏合龙, 孙治雷, 王利波, 张现荣, 曹红, 黄威, 白凤龙, 何拥军, 张喜林, 翟滨.  天然气水合物系统的环境效应 . 海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(1): 1-13. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016.01.001
    [9] 王自翔, 王永莉, 吴保祥, 汪亘, 孙则朋, 徐亮, 孙丽娜.  泸沽湖沉积物正构烷烃分布特征及其古植被意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(2): 169-177. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.02169
    [10] 茅晟懿, 朱小畏, 孙永革, 管红香, 邬黛黛, 吴能友.  南海北部神狐海域现代沉积物中硫酸盐还原菌和硫氧化菌的检出:脂肪酸生物标志物的指示 . 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(2): 139-148. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.02139
    [11] 雷吉江, 初凤友, 于晓果, 李小虎, 葛倩.  海底热液喷口区类脂物生物标志化合物研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2014, 34(1): 175-184. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.01175
    [12] 董良, 李丽, 王慧, 贺娟, 魏玉利.  2008年冬季西太平洋表层海水浮游藻类分布特征——分子有机地球化学研究 . 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(1): 51-59. doi: 10.3724/SP.J.1140.2012.01051
    [13] 杨丹, 扈传昱, 于培松, 武光海, 倪建宇, 张海生, 姚龙奎, 卢冰.  中、东太平洋沉积岩样低成熟烃组成与演化及其受控因子对比 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(6): 99-106. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.06099
    [14] 吴兆徽, 查明, 刘晓慧, 王建立, 高长海.  大港南部滩海区沙三段原油地球化学特征及油源分析 . 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29(4): 151-156. doi: 10.3724/SP.J.1140.2009.04151
    [15] 冯旭文, 金翔龙, 章伟艳, 于晓果, 李宏亮.  长江口外缺氧区柱样沉积物元素的分布及其百年沉积环境效应 . 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29(2): 25-32. doi: 10.3724/SP.J.1140.2009.02025
    [16] 管红香, 陈多福, 宋之光.  冷泉渗漏区海底微生物作用及生物标志化合物 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(5): 75-83.
    [17] 黄家祥, 殷勇, 徐军, 朱小兵.  苏北灌河口潮间带表层沉积物重金属空间分布特征及其环境效应 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(5): 23-32.
    [18] 邹胜利, 朱俊英, 熊北生, 李仁成, 金芳, 谢树成.  湖北麻城金罗家遗址古文化层的正构烷烃分布及其古植被意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(3): 119-125.
    [19] 邱中炎, 沈忠悦, 韩喜球.  北极圈海域表层沉积物的黏土矿物特征及其环境意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(3): 31-36.
    [20] 许淑梅, 翟世奎, 张爱滨, 张怀静, 卢海建.  长江口外缺氧区沉积物中元素分布的氧化还原环境效应 . 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(3): 1-8.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1908
  • HTML全文浏览量:  119
  • PDF下载量:  14
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-07-21
  • 修回日期:  2006-11-20

楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应

    作者简介:

    张海生(1953-),男,研究员,博导,从事海洋地球化学和古海洋环境研究,E-mail:zhangsoa@163.com

基金项目:

科技部公益项目(二次北极科学考察)

  • 中图分类号: P734.5

摘要: 采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10 a的100年以来(1880-1999,1889-1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细分子组合特征∑nC22+/∑nC21-、TABHC、CPI、CPIA、∑C20:0-/nC20:0+、C18:2/C18:0并结合甾醇C27、C28、C29的含量特征变化,认为海域沉积物中有机质主要来自陆源碎屑物质以及海洋自生源(硅质生物)组成。研究还表明,白令海沉积地层(3~0 cm)中生物标志物记录对应时间段约为1980-1999年,保存着北极增暖的强烈信号。北极的温室效应被放大,进一步证实了极地海洋生物学过程对气候变化有响应。

English Abstract

参考文献 (36)

目录

    /

    返回文章
    返回