黄土-古土壤原核生物群落对古气候变化的响应

【目的】黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好载体,其内部的土壤微生物特征是蕴含土壤环境变化的重要信息。由于黄土与古土壤成壤环境的气候差异,微生物群落结构特征可能会有不同的响应,但针对该问题的研究还十分有限。【方法】选择任家坡（R）和九州台（J）两地黄土（RL和JL）-古土壤（RS和JS）序列,运用高通量测序技术和线性判别分析效应大小（linear discriminant analysis effect size, LEfSe）识别土壤原核生物群落结构和类群差异,基于原核生物分类单元功能注释（functional annotation of prokaryotic taxa, FAPROTAX）数据库进行群落功能预测,以及利用Mantel test探讨影响土壤原核生物群落稳定的环境因子。【结果】土壤中碳氮营养物质与气候变化的代用指标磁化率、Rb/Sr变化趋势一致,含量整体表现为古土壤（RS和JS）高,对应的黄土（RL和JL）低,这一特征在任家坡古土壤（RS）中尤为显著;在同一气候时期,九州台较任家坡更为干冷,并且九州台古土壤沉积阶段也受到较强冬季风的影响,使其气候冷干与暖湿转变呈渐变型。原核生物群落结构中酸杆菌门（Acidobacteria）、泉古菌门（Crenarchaeota）、绿弯菌门（Chloroflexi）等具有嗜热嗜温性质的细菌和古菌在任家坡黄土-古土壤（RL和RS）中丰度较高,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、广古菌门（Euryarchaeota）、异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）等耐旱、适宜极端环境中生存的细菌和古菌在九州台黄土-古土壤中（JL和JS）丰度较高。同时,生命产能、氮、锰、铁、氯元素循环相关功能基因在任家坡古土壤（RS）中表达量最高,而碳、氢、硫元素循环相关功能基因在任家坡黄土（RL）中表达量最高。与任家坡相比,九州台原核生物群落具有物种多样性高、功能种类少的特点。Mantel test分析进一步表明,有机碳（soil organic carbon,SOC）、含水率（soil water content,SWC）、总氮（total nitrogen,TN）和硝态氮（nitrate nitrogen,NO₃^--N）是影响任家坡原核生物群落和功能稳定的关键环境因子,而TN、SOC、pH值和铵态氮（NH₄⁺-N）是影响九州台原核生物群落和功能稳定的关键环境因子。【结论】在暖湿期,微生物群落分化出更多的功能种类,具有更旺盛的生命活动;在冷干期,微生物群落通过提高物种多样性来完成主要的生命活动功能,通过协同共生维持群落生存和稳定来适应环境胁迫。研究成果对认识气候变化对土壤微生物多样性和功能的影响具有重要意义。     

长白山区晚更新世以来孢粉-古植被古气候重建及其与植被关系综述

长白山区分布的泥炭地与玛珥湖是孢粉的良好载体,适宜开展晚更新世以来孢粉分析重建古植被与古气候研究以对该区未来气候变化进行准确预测。几十年来,该研究经历了从定性描述—半定量重建—定量重建的三个阶段。随着对研究剖面样本采集密度的增加,研究者们也得以观察到更多气候变化事件,尝试提出了气候周期性变化规律,并初步探索了气候变化驱动机制;同时,为了提高定量重建古植被、古气候的准确性,对长白山区也开展了现代孢粉植被关系研究,并取得了一定成果。相信随着对现代孢粉植被关系认识的加深,古植被、古气候重建精度的提高,研究者能够更准确地预测未来气候变化。     

东北二龙湾玛珥湖晚更新世晚期植被与环境变化的孢粉记录

东北二龙湾玛珥湖孢粉记录显示,34 ka B.P.以来,该区植被和气候经历了以下变化:34-29.3 ka B.P.,发育山地寒温性针叶林,气候冷湿.29.3-12.6 ka B.P.,该区以寒温性针叶林、桦树林为主,气候转向冷干发展,尤其在20.6-18.7 ka B.P.(LGM)时,表现最为突出.12.6-8.9 ka B.P.,该区植被为针阔叶混交林,气候由冷干向温湿逐渐过渡,8.9-4.6 ka B.P.,为落叶阔叶林,气候温暖湿润.4.6 ka B.P.至今,发育针阔叶混交林,气候向温凉转干方向发展.研究表明,MIS3a阶段,以二龙湾为代表的中国东北东部气候以冷湿为主要特征,而末次冰期对该区的影响直到12.6 ka B.P.以后才结束.     

早、中更新世中国古人类年代序列与区域演化特征

我国早、中更新世古人类和旧石器遗址蕴含着丰富的早期人类活动和生存环境的背景信息,建立精确的遗址年代序列是分析古人类活动的基础。近二十年来,旧石器时代考古和测年研究为建立我国早期人类活动的年代框架提供了丰富的材料。本文分析了目前我国已发表的95个有独立测年数据的早、中更新世遗址,将其纳入黄土-古土壤年代框架,初步建立自200多万年至末次间冰期的古人类活动年代序列,根据它们的时空分布,进一步阐释了古人类在不同区域活动强度演变的时空特征。总体来看,这些遗址在泥河湾-周口店、秦岭山地、长江下游及长江流域以南(南方)四大区域呈现出聚集分布的特征;区域古人类活动强度主要表现在从早更新世的泥河湾-周口店、中更新世的秦岭山地、到中更新世晚期的长江中下游和南方区域的时空序列上。此外,仍有较多已发掘遗址缺少年代研究或存在测年问题,今后需要加强遗址的精确测年研究。     

台湾海峡晚更新世人类肱骨化石

产自台湾海峡海底的人类右肱骨石化程度高; 个体大而粗壮 ,三角肌粗隆发育 ,骨干上下两半段不在同一纵轴上 ,形成 6 5°的夹角 ,这些显示不同于新石器时代和现代人的原始性状 ,其演化水平和日本的港川人及欧洲的克罗马农人相当。与人化石一同捞出的哺乳动物化石有古菱齿象、野马、最后鬣狗、达氏四不像鹿等 ,表明其时代为晚更新世晚期。     

中国早期人类化石层位与黄土-深海沉积古气候旋回的对比

本文试从古人类化石层位在黄土剖面中的序列位置,结合黄土剖面磁性地层学研究成果,对比黄土-深海沉积古气候旋回与氧同位素期。列出中国已发现的第四纪最早的人类化石是公王岭蓝田猿人,距今年代为73—80万年。北京猿人的生活时期(北京猿人洞穴堆积1—11层)可能为距今59—12.8万年。元谋猿人,陈家窝蓝田猿人与早期北京猿人时代相当,和县猿人与晚期北京猿人时代相当,大荔人和丁村人与最后期的北京猿人时代相当。     

我国更新世两属鬣狗(Hyaena,Crocuta)的关系与分类

多数学者认为,更新世的两属鬣狗与现生两属鬣狗相比,化石Hyaena不同于现生Hya-ena,而与Crocuta更为相近。本文结合近年来采集的新材料的研究,进一步论证了化石Hya-ena与Crocuta的密切关系,并且赞成把我国的Hyaena licenti和H.sinensis的属名订正为Pachycrocuta。     

MEGATHERIUM CELENDINENSE SP. NOV. FROM THE PLEISTOCENE OF THE PERUVIAN ANDES and THE PHYLOGENETIC RELATIONSHIPS OF MEGATHERIINES

Abstract:  A new Pleistocene megatheriine, Megatherium celendinense sp. nov., is reported from a cave in the north of the Peruvian Andes. It is the largest Andean Megatheriinae and is characterized by a short, massive, Y-shaped premaxilla unfused to the maxilla, a dorsoventrally compressed occiput perpendicular to the dorsal plane of the cranial roof, prominent and posteriorly extended occipital condyles, an extremely reduced deltopectoral crest and a poorly marked musculospiral groove on the humerus, a rectilinear anterior margin of the distal epiphysis of the tibia, a concave lateral margin of the fibula, discoid and ectal facets of the astragalus clearly separated in dorsolateral view, and a pedestaled articular facet for the meso-entocuneiform on the ectocuneiform. The monophyly of the subfamily is confirmed. ( Pyramiodontherium , Megatheriops , Megatherium and Eremotherium ) constitute a monophyletic clade and ( Pyramiodontherium , Megatheriops ) and ( Eremotherium , Megatherium ) are sister groups. The genus Megatherium includes two clades: ( M. altiplanicum , M. americanum ), subgenus Megatherium , and an Andean lineage ( M. sundti , M. urbinai , M. celendinense sp. nov., M. tarijense , M. medinae ), subgenus Pseudomegatherium . Anatomical characters suggest a more quadrupedal stance for Andean Megatheriinae (Ecuador, Peru, Bolivia and Chile) than those from lower altitude regions.     

江苏太滆地区晚更新世以来古生物群及环境

本文重点研究江苏武进市南部太（湖）（湖）地区ＺＫ０１、ＺＫ０２、ＺＫ０３和ＺＫ０４孔海侵层微体古生物有孔虫、介形类、钙质超微化石组合和双壳类、腹足类等大化石的地层分布,丰度、分异度的变化和生态环境特征,结合沉积物结构分析和１４Ｃ年龄测定,证实晚更新世以来本地区经历了太湖海侵、湖海侵和镇江海侵,较全面地论证了每次海侵影响范围和沉积环境类型。其中湖海侵分布面积最大,高峰期可能波及卜弋周围,微体化石丰富,有孔虫组合中出现浮游型种类,反映了开放性海湾环境;太湖海侵范围限于卢家巷—马杭一线以南,化石较少,时有淡水种类出现,代表边滩泻湖—半封闭海湾环境;镇江海侵层仅见于卜弋ＺＫ０１孔,化石稀少,沉积物以亚砂土、亚粘土为主,是潮间带－潮坪相的产物     

长江三角洲DY03孔颗石藻及沉积环境浅析

本文研究了上海奉贤DY03孔的颗石藻化石。钻孔60.8-2m深度产颗石藻化石,涵盖上更新统的川沙组、南汇组,全新统的娄塘组、上海组和青浦组。颗石藻化石赋存于灰色泥、泥质粉砂或粉细砂中,但化石种类贫乏。群落面貌以Gephyrocapsa oceanica占绝对数量,Braarudosphaera bigelowii,Helicosphaera hyalina和Heli-cosphaera wallichii等偶现,属典型的单种类组合。研究依据颗石藻定量统计,划分出两个海相层:第一海相层,孔深61-40m,属上更新统川沙组和南汇组,颗石藻丰度低,属种单一,代表了海侵过程中的潮上带环境;第二海相层,孔深24.8-2.0m,属全新统娄塘组、上海组和青浦组,颗石藻化石丰度较高,并有数个属种共生,反映当时的滨岸潮上带-河口滨海-浅海近岸海湾的环境演化过程。综合前人的研究成果,认为长江三角洲全新世海侵之强度和范围都超过晚更新世发生的海侵。此外,本文仔细讨论了Gephyrocapsa oceanica的生态特征,显示其为一个盐度适应能力较强、分布广泛的暖水种。     

根据日本中部琵琶湖深井孢粉资料重建第四纪古植被和古气候及全球古气候对比

根据日本中部琵琶湖深井钻探资料研究了过去3Ma的古植被、地层及古气候。由湖底取得的200m和1400m样品的孢粉组合可分别划分出19个和37个带,反映了湖区及其周围自晚上新世以来的古植被和古气候演变史。在冰期阶时琵琶湖附近山区的典型植被为亚北极带,低地为冷温带。而在间冰期阶里山区一般为温带或冷温带植被,低地则主要由落叶和常绿树组成的温带和暖温带的植被。在进行过去3Ma古植被、古气候演变对比中,当地古气候史和以下资料显示出明显的一致,例如加勒比海、西太平洋及赤道海洋的氧同位素资料,地中海西部(Mallorca)的沉积旋回,欧洲中部的风成沉积序列,日本关东和新几内亚的海平面变化记录,以及在南美波哥大高地和以色列死海裂谷根据孢粉得出的古气候变化记录。     

青海锡铁山矿区铅、锌的植物地球化学特征及其与矿的关系

 通过青海锡铁山铅、锌矿区植物群落和植物中铅,锌含量特征的调查研究表明：该区植被为荒漠植被类型。矿带上的植物群落与非矿带上的相比较,群落中种属数目更少,覆盖度更低,植物生长更低矮。植物灰分中的锌含量(平均)为125.9—1144ppm。膜果麻黄(Ephedra przewalskii)含量最高,变化范围最大,为86.11—5871.88ppm。植物中的铅含量为31.32—1129.6ppm。黑柴(Sympegma regelii)含量较高,变化最大,平均为746ppm,极值为14.3—5561.70ppm。在矿带上含量最高,非矿带对照区含量最低。植物及其生长的土壤中金属元素含量之间的关系,无论是铅还是锌含量都有很好的线性关系。膜果麻黄、黑柴、优若藜(Eurotia ceratoides)和中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus)等植物相关系数均达显著相关水平(α≤0.05)。 这在植物地球化学勘探上是非常有用的。例如中亚紫菀木和琵琶柴(Reaumuria soongorica)中铅的植物地球化学异常,准确地圈出了铅、锌矿的位置,衬度高,异常范围与矿化区基本吻合。