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南极普里兹湾表层沉积物GDGTs含量分布与TEX86指标应用研究

2017-04-21于培松潘建明刘瑞娟韩正兵张海峰

海洋学研究 2017年1期

杨 峥,于培松,潘建明*,刘瑞娟,韩正兵,张海峰,胡 佶

(1. 国家海洋局 海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江 杭州 310012;2.国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)

南极普里兹湾表层沉积物GDGTs含量分布与TEX86指标应用研究

杨 峥1,2,于培松1,2,潘建明*1,2,刘瑞娟1,2,韩正兵1,2,张海峰1,2,胡 佶1,2

(1. 国家海洋局 海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江 杭州 310012;2.国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)

GDGTs;TEX86;普里兹湾;沉积物

0 引言

甘油双烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers, GDGTs)是一种生物类脂物,存在于古菌和某些细菌中,广泛分布在全球海洋、湖泊的水体与沉积物,以及陆地土壤中[1-2]。从结构上,GDGTs可以分为类异戊二烯GDGTs(isoprenoid GDGTs,iGDGTs)和支链GDGTs(branched GDGTs,brGDGTs)两大类,这两类GDGTs在合成路径和生物化学性质等方面都存在一定的差别。

iGDGTs是古菌细胞膜的主要成分,实验室培养与现场采样分析,都显示出温度与GDGTs环戊烷的数目呈现良好的相关性,SCHOUTEN et al[3]依此提出了计算海表温度(SST)的TEX86(tetra ether index of tetraethers consisting of 86 carbon atoms)指标:

SST=(TEX86-0.28)/0.015 (R2=0.92)

brGDGTs广泛存在于土壤之中,它们的碳骨架不是类异戊二烯结构,而是具有数目不等的甲基支链,只有0~2个环戊烷结构,而且没有环己烷结构。虽然具体的系统发育地位尚不明确,但是brGDGTs通常是由土壤中的厌氧菌产生的[10]。所以brGDGTs在近海沉积物中的丰度可被用来定量指示土壤有机质向海洋系统的输入。HOPMANS et al[11]研究全球多个区域的海洋和湖泊沉积物、土壤和泥炭后,将海洋沉积物中brGDGTs的含量与iGDGTs 中泉古菌醇的含量之比定义为BIT (branched and isoprenoid tetraether)指标:

除了TEX86和BIT指标,GDGTs相关指标还有反映土壤pH的CBT(cyclization index of branched tetraethers)指标和反映平均大气温度及土壤pH的MBT(methylation index of branched tetraethers)指标[12]。……

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