油气微生物勘探机理及应用

【目的】微生物油气勘探技术是基于油气藏的轻烃微渗漏原理衍生的地表勘探技术。油气藏中的轻烃部分(C1-C5)以微渗漏的方式通过上覆的沉积层,在近地表土壤中诱导专门利用轻烃的微生物繁殖与生长,油气区的微生物种类与浓度有别于下伏没有油气藏的地区。通过分析微生物的浓度异常特征,对油气富集区及油气藏进行研究和预测。【方法】在人工模拟条件下研究油气微生物数量和群落异常特征,在此基础上,以海相碳酸盐岩气田普光气田为研究对象,进一步开展微生物勘探研究,鉴定油气藏上方气态烃氧化过程的微生物驱动者,提取土壤中的微生物异常信息。【结果】人工模拟条件下发现Lacibacter cauensis、Methylococcaceae、Methylophilaceae与甲烷气体培养正相关(气指示菌),而未培养的硫氧化微生物等则与丁烷培养正相关(油指示菌)。【结论】进一步在普光气田原位研究中进行验证,发现地表油气微生物数量和群落异常与油气藏有较好的关联性;与油气化探指标对比后发现,油气藏上方微生物正异常和轻烃负异常具有较为明显的互补关系。本研究深化了对典型油气藏上方气态烃氧化微生物转化机制的认识,为油气微生物勘探技术提供理论与实践依据。     

不同风化时间碳酸岩表面古菌群落结构与功能特征

【背景】古菌群落是碳酸岩表面微生物群落的重要成员,也是碳酸岩表面生物演替的先锋生物,能够促进碳酸岩风化和加快土壤形成,在生物地球化学循环中起重要作用。【目的】揭示在不同风化时间碳酸岩表面风化残积物中的古菌群落结构及生态功能。方法】采集19-213年风化时间段废弃碳酸岩墓碑表面风化残积物样品(n=18),基于宏基因组测序技术分析其古菌群落结构与功能特征。【结果】门水平上,优势门有广古菌门(Euryarchaeota),随后为奇古菌门(Thaumarchaeota)、未鉴定古菌门(unclassified Archaea)、深古菌门(Bathyarchaeota)和泉古菌门(Crenarchaeota);属水平上,优势属主要由甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、Methanoperedens、氨氧化古菌属(Nitrosocosmicus)、亚硝化球菌属(Nitrososphaera)及其他未鉴定属组成;C/N、C/P、N/P是显著影响碳酸岩表面古菌群落的主要环境因子。进一步分析发现,碳酸岩表面古菌群落功能丰富,其中新陈代谢(metabo...     

热带岩溶植物生理生态适应性对于南方石漠化土地生态重建的启示

岩溶地质在我国分布广泛,特别是西南地区连片分布着世界上面积最大的岩溶地貌.由于长期人为活动的影响,目前我国南方地区岩溶石漠化土地面积已达1.2×105 km2,导致当地生态条件恶化,经济、社会发展面临严重困难.南方岩溶山地土层薄,养分贫瘠,保水性能差.对热带岩溶森林开展了一系列生理生态研究,研究结果对南方岩溶石漠化山地生态重建有启发意义.研究结果暗示,岩溶生境常绿、落叶木本植物和木质藤本植物共存对于维持生态系统水分平衡有重要意义.常绿植物枝条木质部耐气穴化能力强,叶片耐失水性能强.落叶植物采取避旱策略,通过落叶减少旱季蒸腾和水分消耗.岩溶山地大部分植物具有很深的根系,藤本植物根系更深,旱季能利用地下深层岩石下和缝隙水.有些植物如木棉、董棕利用树干储存水保持旱季必要的生理代谢.岩溶山地木本植物叶片和枝条木质部结构和生理功能的密切关联对于适应水分胁迫起重要作用.热带岩溶植物可能普遍缺乏锌、钾元素,这方面问题需引起重视和研究.藤蔓植物可以利用石漠化岩溶山地局部水土资源和丰富的生长空间和光照资源,并且大多数藤蔓植物气孔调节能力强,对强光的适应和利用能力强,是石漠化山地生态重建的理想植物材料.目前中国科学院西双版纳植物园正在推广的一种珍贵的油料植物—星油藤,可以作为南方热区石漠化山地生态重建的理想植物材料.石漠化土地的重建要合理利用不同功能类群植物,特别是岩溶生境的乡土植物,最好构建多层复合群落.