安徽宣城红土微生物GDGTs分布特征及其古气候意义

发布时间：2017-10-26 19:29

  本文关键词：安徽宣城红土微生物GDGTs分布特征及其古气候意义

  更多相关文章： 红土 GDGTs 古气候 古环境

【摘要】：近年来,全球气候的异常变化已严重影响到了人类的生产、生活,如何利用气候环境变化的规律,预测未来气候环境变化的趋势从而更好的为人类服务,已成为科家们研究的一个热门话题。现代气候环境变化研究的着手点主要是对地质历史时期古气候环境的变化研究。中国南方更新世红土是古气候环境变化研究非常重要的载体,挖掘其蕴含的古气候信息对于我国第四纪陆地古气候环境重建以及未来气候变化趋势的预测有着重要的指导意义。同时对于实现我国在第四纪古气候环境重建中的南北对照,也有着十分重要的作用。网纹红土作为地质历史时期活跃的生物-气候作用下的产物,受淋滤作用影响较大,致使传统的高等植物类脂物的研究在此处受到限制。然而来源于微生物的类脂物,一般相对沉积在土壤内部,很容易得以保存；同时微生物的代谢和繁殖速度都相对较快,其类脂物生物结构和组成都能够在分子级别上非常灵敏的响应外界温度等气候环境因子的变化。目前微生物GDGTs已逐渐的成为古气候环境重建中的重要指标。如何运用红土微生物类脂物来重建南方红土中的古气候环境,进一步挖掘和明确其在南方红土中的古气候意义需要更进一步的研究。对于南方红土的研究主要有广西百色、浙江长兴、江西九江、安徽宣城四个剖面。论文选取了处于气候变化敏感地带、已有很好年代学基础的宣城陈山红土剖面为研究对象,通过详细的野外调查和系统的样品采集,利用改善后的碱式水解法来提取红土微生物类脂分子,以其中的微生物类脂物GDGTs为研究载体,首次运用LC-MS对宣城红土样品进行检测,并通过借用在全球土壤调查中得出的公式进行对比分析,发现宣城红土中蕴含了丰富的古气候环境信息,分析了各气候指标在宣城红土中的适用性。宣城红土剖面GDGTs分布特征显示：(1)剖面中上部现代土壤的GDGTs含量高于下部古土壤的GDGTs含量,其中细菌bGDGTs的含量明显高于古菌iGDGTs的含量,古菌iGDGTs主要以GDGT-Ⅳ、GDGT-Ⅴ为主,细菌bGDGTs主要以GDGT-Ⅰ为主；(2)从MBT与CBT随剖面的变化曲线上可以明显发现：剖面下部的各个指标之间呈现旋回性的波动趋势、而剖面上部相对比较稳定,表明形成初期气候环境比较动荡,而后期成土环境相对稳定；(3)在剖面上通过将土壤实测pH与公式计算所得土壤pH对比发现,实测pH呈酸性,而公式计算所得pH多浮动于7.0-8.0呈中到弱碱性,但是在表层的现代土壤中二者pH值均呈酸性,故推测该剖面最初沉积时呈弱碱性,但后期随着气候环境的变化逐渐的呈现酸性。由于该处为风成沉积,因此进一步推测：其物源主要来源于北方干旱区或者来源于长江中下游的干涸河滩沉积；(4)通过将BIT指标与Ri/b指标及石笋氧同位素的变化曲线分析发现,BIT指标与Ri/b指标呈现显著的相关性,并推测：宣城地区在130 ka BP年左右气候极为干旱。结果表明,红土中微生物类脂物GDGTs能够定量、高分辨率地重建南方红土中的古气候环境,具有非常重要的研究意义。
【关键词】：红土 GDGTs 古气候 古环境
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q93;P532
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 选题背景和意义14-18
• 1.1.1 选题背景14-17
• 1.1.2 选题意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-23
• 1.2.1 红土的研究现状18-20
• 1.2.2 红土的环境变化研究20-21
• 1.2.3 微生物类脂物的研究现状21-23
• 1.3 研究内容与技术路线23-26
• 1.3.1 研究内容23-24
• 1.3.2 技术路线24
• 1.3.3 论文结构体系24-26
• 第二章 GDGTs化合物的指标体系在环境载体中的应用26-33
• 2.1 GDGTs化合物的指标体系26-28
• 2.1.1 古菌iGDGTs指标26-27
• 2.1.2 细菌bGDGTs指标27-28
• 2.2 GDGTs在重建古气候环境中的应用28-31
• 2.2.1 海相沉积物中的应用28-29
• 2.2.2 湖相沉积物中的应用29
• 2.2.3 泥炭中的应用29-30
• 2.2.4 土壤中的应用30-31
• 2.2.5 石笋中的应用31
• 2.3 GDGTs在重建古气候环境中存在的问题31-33
• 第三章 研究区概况33-37
• 3.1 研究区地理概况33-35
• 3.1.1 地理位置33
• 3.1.2 地形地貌33-34
• 3.1.3 水文状况34
• 3.1.4 气候特点34-35
• 3.2 区域地质概述35
• 3.3 剖面地层年代35-37
• 第四章 材料与研究方法37-40
• 4.1 样品采集37
• 4.2 样品的处理37-39
• 4.3 分析测试39-40
• 4.3.1 GDGTs测试39
• 4.3.2 土壤pH测定39-40
• 第五章 宣城红土GDGTs分布特征40-47
• 5.1 GDGTs化合物的分布40-42
• 5.2 古菌iGDGTs的分布特征42-44
• 5.3 细菌bGDGTs的分布特征44-47
• 第六章 宣城红土GDGTs的古环境意义47-56
• 6.1 土壤GDGTs的古温度代用指标47-51
• 6.1.1 MBT、CBT指标47-50
• 6.1.2 土壤pH指标50-51
• 6.2 土壤GDGTs的古水文代用指标51-54
• 6.2.1 BIT指标51-53
• 6.2.2 干旱化指标R_(i/b)53-54
• 6.3 部分气候指标间的相互关系54-56
• 第七章 结论与展望56-59
• 7.1 结论56-57
• 7.2 展望57-59
• 致谢59-61
• 参考文献61-70

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本文编号：1100132