深海底栖有孔虫在古海洋学研究中的应用

通过对海洋沉积物的调查分析,探讨地质历史上海洋环流模式和海水物理化学性质的变化是古海洋学研究的重要内容之一。深海底栖有孔虫对环境变化敏感、其壳体稳定同位素和微量元素与海水性质密切相关使得它成为研究古海洋学的有力工具。但同时,底栖有孔虫的生命效应、分布的区域性以及海水自身等因素在一定程度上制约了其应用。本文总结了底栖有孔虫在古海洋学研究中的应用以及限制因素,以利于在具体研究中客观分析,提高古海洋环境重建的可靠性。     

北极阿拉斯加埃尔松潟湖及入湖河口的现代有孔虫

本文对北极阿拉斯加西北部埃尔松湖及其入湖河口表层沉积物中的现代有孔虫进行了初步探讨。共发现活有孔虫６属９种,它们均为底栖有孔虫,属广盐性浅水种和冷水种,经常出现在北极,亚北极浅水陆架中。根据现代有孔虫的地理分布,可划分为２个有孔虫动物群：１．以Ｅｌ－ｐｈｉｄｉｕｍｅｘｃａｖａｔｕｍａｌｂａ为主的有孔虫群,该群栖息在盐度较高的Ｅｌｓｏｎ湖;２．以Ｅｌｐｈｉｄｉｕｍｏｒｂｉｃｕｌａｒｅ为主的有孔虫群,本群栖息在盐度低的河口。两个有孔虫动物群的形成与环境参数中的水体盐度和主要离子成分含量密切相关。因此,研究区内的现代有孔虫及其动物群与盐度等的关系,可为恢复古盐度、古环境提供重要信息。最后,对９个有孔虫种的特征进行了描述。     

海南岛近岸沉积物中的有孔虫特征与分布

对位于海南岛近岸7-170 m水深、180个站位沉积物表层样的有孔虫分析表明,研究区浮游有孔虫类型较少、共发现浮游有孔虫19种,单个站位最多含有浮游有孔虫16种,而且浮游有孔虫含量(丰度)亦较低.底栖有孔虫则较为丰富,仅在较粗砂中底栖有孔虫丰度相对较低.常见近40多个底栖有孔虫属种,多数样品中以含有螺旋式与平旋式玻璃质底栖有孔虫为主,少数样品以胶结壳、列式玻璃质壳或大型底栖有孔虫为优势特征.本研究在详细阐述了底栖有孔虫主要特征属种的基础上进行了有孔虫分区,从而揭示其所包含的环境意义.     

西藏岗巴地区古新世-始新世界线地层及底栖大有孔虫的演替

古新世与始新世界线(P/E)事件中底栖大有孔虫的绝灭(BEE)以及演替(LFT)在古近纪底栖大有孔虫演化过程中起着非常重要的作用。西藏南部岗巴地区发育有良好的海相界线地层,在宗浦Ⅱ剖面中,对底栖大有孔虫动物群及碳、氧稳定同位素的研究显示全球界线事件对该地区造成明显影响。在界线附近,底栖大有孔虫出现大量灭绝,总灭绝率达71%,界线之上开始出现复苏,底栖大有孔虫的新生率为72%。事件过后,底栖大有孔虫SBZ4动物群被SBZ5-SBZ13动物群代替,以古新统宗浦组的Miscellanea miscella,Lockhartia hai mei,Glomalveolinapri maeva的灭绝和Operculina属的消失及始新统遮普惹组Nummulites willcox,Alveolina ellipsoidalis和Orbi-tolites complanatus出现为特征。在古新世界线顶部,碳稳定同位素值出现明显负偏,峰值为-7.9‰,与全球同一时期碳稳定同位素事件表现一致;氧稳定同位素表现则与全球事件不太相同,这可能是由于成岩作用的影响。     

南黄海近岸底栖有孔虫分布与环境因子转换函数的建立

本文对南黄海西北陆架边缘的300个表层沉积物样品中的底栖有孔虫数据,与相应站位的水深、底层水温、盐度、沉积物粒度、有机碳含量等环境参数作了分析研究。除趋势对应分析(DCA)、典型对应分析(CCA)表明有孔虫种群分布与水深、夏季底层水温(Ts)和冬季底层水盐度(Sw)之间存在着显著的数值对应关系。利用加权平均偏最小二乘回归方法(WA-PLS)建立了底栖有孔虫数据与上述环境因子之间的数值转换函数。水深、Ts与Sw转换函数的预测均方根误差(RMSEP)分别是10.8%、11.5%和12.5%,与利用其他指标建立的此类转换函数水平(8%—20%)相当。利用此类统计建模方法建立近岸底栖有孔虫分布与浅海环境因子之间的数值关系是一项新的尝试,结果表明在我国近海底层水体古环境研究中底栖有孔虫转换函数是一种具有一定潜力的研究方法。     

底栖有孔虫壳体微量元素地球化学指标及其“生命效应”

底栖有孔虫壳体的微量元素含量在海洋地球化学研究中有重要意义,Mg/Ca、Sr/Ca、B/Ca、Cd/Ca等是反演古海洋环境要素的有效指标。但是,有孔虫属种间、个体间甚至个体内部的壳体微量元素受到"生命效应"的影响,呈现出显著的差异。不同的样品处理方法、测试手段等因素,也会影响元素含量的测试结果。这些差异是有孔虫生物地球化学研究中的关键性问题,严重制约着元素指标的校准和应用。本文总结了近几十年来底栖有孔虫壳体主要微量元素指标的研究进展,首次系统地归纳了不同类群的微量元素含量差异,并结合有孔虫个体间以及个体内的差异信息,理清了元素指标的主要功能和关键问题,概述和分析了"生命效应"对元素指标的影响。     

北部湾中部海域底质沉积物中的有孔虫

本文对北部湾中部海域水深2.4m到61m、共计184个站位表层沉积物中的有孔虫进行研究。结果显示浮游有孔虫丰度非常低,种类也较稀少,仅在南侧水深较大的少数站位有发现,且含量不超过5%;而底栖有孔虫则较丰富,多数样品中以含有螺旋式与平旋式的玻璃质壳类型为主,暖水或大型底栖有孔虫分子常见。和其它海区相较而言,该海域底栖有孔虫中胶结壳类含量偏高,可能与沉积物底质颗粒较粗及海水盐度较低有关。该研究详细报道了底栖有孔虫主要属种在北部湾的分布特征。与海洋环境对比显示,水深和沉积物底质类型是影响这些属种平面分布的主要因素,而湾外温暖水团则是控制暖水种分子分布的另一重要因素。     

南海西沙群岛西科1井上新世有孔虫及沉积环境研究

南海西沙群岛西科1井上新世有孔虫较发育,其中浮游有孔虫Globigerinoides spp.,Orbulina universa,Globorotalia menardii和Globorotalia sp.等较丰富;Dentoglobigerina altispira,Globigerinoides quadrilobatus和Gs.trilobus等丰度较低。底栖有孔虫以大型底栖类占绝对优势,其中Amphistegina lessonii,Amphistegina madagascariensis和A.radiata等含量较高;Calcarina hispida,Cycloclypeus pillaria,Operculina bartschi和Operculina sp.等较常见;Amphistegina sp.,Anomalinoides globulosus,Cycloclypeus carpenteri,Cycloclypeus sp.,Heterostegina(Vlerkina) sp.,Homotrema sp.,Marginopora vertebralis和Planorbulinella larvata等稀少出现。小底栖类型出现少量小粟虫类和串珠虫类。根据有孔虫丰度、分异度、浮游有孔虫与底栖有孔虫比例以及环境指示类型的丰度变化,结合珊瑚、钙藻和钙质超微等化石分布特征,对上新世沉积环境演化规律进行了研究,可分为3个演化阶段:374.95～304.25 m为礁前斜坡,303.14～288.91 m为礁顶,287.47～231.86 m为礁前斜坡。通过对结壳状有孔虫形态的分析,探讨了此类有孔虫在生物礁建造中的作用。     

沉积物中活体底栖有孔虫的虎红染色方法比较研究

在有孔虫生态学研究中,区分底栖有孔虫活体与死亡壳体多使用虎红染色方法,但关于具体的染色时长、处理方式等方法描述比较简单,如仅有"采用虎红酒精染色",其具体方法常语焉不详,影响了研究结果比较的可靠性。为探求不同染色方法到底对实验结果产生多大偏差、有多少影响,本文利用经钙黄绿素培养的潮间带底栖有孔虫进行虎红酒精溶液方法对底栖有孔虫进行染色实验,结合活体有孔虫壳体生活时吸收的钙黄绿素能产生荧光效应,评估了不同保存条件下染色溶液的浓度、染色时间等处理方法下的染色效果。研究结果显示,2‰浓度的虎红酒精溶液适合区分活体与死亡底栖有孔虫壳体的染色要求,可以识别97%的活体底栖有孔虫;活体底栖有孔虫可以从一两个房室到多个房室被显著染色、呈现鲜艳的玫瑰红色,且这些被染色部分可以分布在早期、中期和后期房室。而实验保存处理方式以采集样品后立刻进行染色为佳,若条件限制则可使用纯酒精浸泡或冷冻保存处理后,尽快进行染色。染色时间一般在24小时以上较为合适,但对较长时间保存的样品则建议增加染色时长——两天以上,以达到染色效果。比较而言,酒精浸泡或冷冻保存比福尔马林浸泡样品具有较好的染色效果。     

东沙西南海域表层沉积物底栖有孔虫群落特征及其对冷泉活动的指示意义

底栖有孔虫群落及其地球化学组成是海底冷泉区发育的重要指示标志之一。对南海北部东沙西南海域4个含碳酸盐结核表层沉积物样品进行了底栖有孔虫群落分析,以探讨该区底栖有孔虫对冷泉活动的响应特征。结果表明,该区底栖有孔虫群落组合总体具有玻璃壳含量高、胶结壳含量低的特征,主要属种以Cibicides pseudoungerianus,Globocassidulina subglobosa为主,其次Discanomalina semipunctata,Gyroidina soldani,Lenticulina orbicularis和Cibicides lobatulus也有较高含量。该区底栖有孔虫群落组成与邻近正常沉积区有显著差异,总体上含碳酸盐结核区底栖有孔虫以玻璃壳表生种为主,而正常沉积区的胶结壳和内生种则相对有较高含量。Cibicides属底栖有孔虫和D.semipunctata通常附生于蠕虫管壁、珊瑚枝或碳酸盐结核表面,它们在东沙西南区域大量出现可能与该区硬底质沉积密切相关。我们提出D.semipunctata可作为南海北部硬底质类型冷泉活动的指示标志。     

舟山港表层沉积物中底栖有孔虫组合特征初步研究

作者对舟山港区43个表层沉积物样品进行定量分析,共鉴定出底栖有孔虫33属60种。研究海域各站位均发现浮游有孔虫壳体,个体细小、属种单一,未发现活体个体。研究海域底栖有孔虫组合以玻璃质壳为主,平均含量86.71%,有孔虫丰度均值为1 676枚/50克,总体有孔虫组合为Ammonia beccarii vars.-A.maruhasii-Epistominella naraensis。研究发现,表层沉积物中大个体有孔虫(Ammonia beccarii vars.等)与小个体有孔虫(Epistominella naraensis)分布与潮流搬运呈密切相关关系,提示可能存在不同的搬运机制。与前人研究相比,研究海域有孔虫组合呈现以下变化:(1)胶结质壳有孔虫含量增加,个别站位出现15.89%的高值;(2)出现耐污染属种;(3)环境敏感属种畸形比例增加。研究表明,沉积搬运作用和环境参数变化是影响研究区有孔虫组合的重要因素,为有孔虫作为环境指标的进一步研究提供了基础数据。     

渤海莱州湾表层沉积物中底栖有孔虫分布特征及其环境意义

对渤海莱州湾海域240个站位表层沉积物中底栖有孔虫群落进行了分析,共鉴定常见的底栖有孔虫42种。结果表明,莱州湾表层沉积物中底栖有孔虫主要以玻璃质壳为主(平均丰度达70.9%),瓷质壳含量次之,胶结壳含量最低;玻璃质壳占有孔虫全群的百分含量,随水深的增加而增加;从黄河口向外海方向,有孔虫分异度和丰度都逐渐增大。该海域底栖有孔虫平面分布的主要控制因素为盐度和底质沉积物类型,大体可分为两个组合分区,I区为Ammonia beccarii-Quinqueloculina spp.组合,代表盐度较低的近岸海陆过渡浅水环境;II区为Cribrononionsub-incertum-Protelphidium tuberculatum组合,代表盐度较高的远岸内陆架环境。     

三叠系-侏罗系界线古火灾事件研究:方法、进展及展望

三叠纪-侏罗纪之交发生了一次显著的全球生物大灭绝事件,为地质历史时期的五大灭绝事件之一,这一重大地质转折时期的古生态和古环境变化越来越受到科学界的重视。众多研究已经发现,沉积地层夹层中煤和含煤层的煤岩学特征、惰质组含量、植物化石形态、孢粉组合、碳同位素偏移等证据,均可以反映出古生态、古气候以及古环境的细微波动变化,因此三叠系-侏罗系界线(Triassic-Jurassic Boundary,简称为TJB)古火灾活动及其古环境可以通过以上证据来进行判定与恢复。本文旨在介绍国际上古火灾事件研究的几种主要方法、TJB古火灾事件研究进展,并对中国开展三叠纪-侏罗纪之交古火灾事件与古环境、古生态研究提出展望。     

现代浮游有孔虫生态研究进展

古海洋环境是全球变化研究中的一个重要组成部分。作为表层古海洋环境信息主要载体的浮游有孔虫分布范围广泛,在海洋沉积物中大量保存,在该研究领域中具有不可替代的作用,是重建古环境的基础。对现代浮游有孔虫的生态特征进行研究,是正确理解浮游有孔虫群落及其壳体地球化学指标所蕴涵古海洋环境信息的前提。本文综述了国内外浮游有孔虫生态研究的一些主要方法及其进展,重点阐述了不同海域不同海洋环境条件下一些主要浮游有孔虫属种的区域分布、深度分布、季节性变化及其壳体同位素组成等特征。最后展望了我国南海现代浮游有孔虫生态的研究前景。     

黄海沉积物柱状样中有孔虫古DNA的提取和PCR扩增的方法学初探

海洋沉积物柱状样有孔虫古DNA是近年来国际新兴的研究技术,对于解释海洋全球变化可以获取到传统形态学检获不到的遗传信息,并对其进行比较和补充。目前国际上有孔虫古DNA的研究主要开展于深海和极地等有利于DNA保存的环境,但对于近海陆架海域尚无相关有效的技术研究。为了探索适合提取和扩增陆架浅海环境沉积物柱状样中的有孔虫古DNA的方法,本实验以采自山东半岛附近的黄海沉积物柱状样为研究对象,通过改进DNA提取过程的涡旋震荡时间和洗脱液体积、比较不同的PCR扩增条件和引物对,对陆架浅海地区沉积物柱状样中有孔虫古DNA提取和PCR扩增的方法进行了探索。借助ImageJ软件对PCR产物的凝胶电泳图像进行了定量分析与比较。研究结果显示,延长涡旋震荡时间和减少洗脱液体积可以提高对海洋沉积物环境总古DNA的提取效能,使用引物对s14F0和s15以及优化后的PCR条件能成功扩增陆架浅海环境沉积物中的有孔虫古DNA。本文探索了适用于陆架浅海环境沉积物柱状样的有孔虫古DNA的研究技术,可为古海洋和古环境研究提供新的研究思路。     

西藏岗巴地区Cenomanian-Turonian界线附近底栖有孔虫古环境指标及其古海洋学意义

在Cenomanian/Turonian界线(ca.93Ma)前后全球性的大洋缺氧背景下,藏南岗巴地区发育一套以深灰绿色-灰黑色钙质页岩、泥页岩为主夹少量灰岩透镜体的富有机碳沉积,有孔虫化石保存较好,含量丰富,其中底栖有孔虫在恢复古水深、底层水溶解氧浓度和古海洋生产力等方面具重要意义。C/T界线附近底栖有孔虫纵向上大致可划分为3个演化阶段。主要优势属种包括Dorothia,Anomalinoides,Lenticulina,Conobina等,浮游/底栖比率在50%-80%之间,指示了水深约100-200m的Ⅳ2生境型(外陆棚-陆架边缘斜坡环境)。底栖有孔虫氧指数(BFOI)在-6--25之间,对应的溶解氧含量约为0.7-1.4ml/L,与同时期其它地区相比偏低,属弱氧化环境。内生种百分含量和深内生种/外生种比率均指示了C/T界线附近较高的生产力水平。短期的海洋生产力的勃发很可能是加剧海水缺氧的主要原因,而长期的弱氧化条件的形成很可能是同时期一系列环境事件所导致的氧气供应量不足所致。     

南海北部MD12-3429站位海水古生产力和溶解氧含量特征*

南海北部陆坡较高的沉积速率,为研究亚轨道尺度的气候变化提供了绝佳的材料。本次研究对南海北部MD12-3429站位(20°08.52′N,115°49.84′E,水深903m)0—35.21m沉积物中的底栖有孔虫属种进行统计,运用沉积物粗组分、底栖有孔虫丰度、特定环境下的底栖有孔虫属种含量(Cibicidoides wuellerstorfi,Uvigernia,Bulimina,Chilostomella oolina和Globobulimina pacifica)及底栖有孔虫堆积速率(BFAR)等指标综合研究MIS7期(约24.3万年)以来的南海北部初级生产力和中层水海水溶解氧含量的变化,并对其影响因素进行探讨分析。结果表明,该站位自MIS7期以来表层海水的营养总体呈现间冰期高、冰期低的特点,而底层水的溶解氧含量在间冰期低、冰期高,这可能受到东亚季风冬季风带来营养元素的影响。该站位水深903m,处于南海中层过渡带,本次研究的结果反映了南海北部中层水MIS7期以来营养与溶解氧含量特征。     

黄海沉积物柱状样中有孔虫古DNA的提取和PCR扩增的方法学初探

海洋沉积物柱状样有孔虫古DNA是近年来国际新兴的研究技术,对于解释海洋全球变化可以获取到传统形态学检获不到的遗传信息,并对其进行比较和补充。目前国际上有孔虫古DNA的研究主要开展于深海和极地等有利于DNA保存的环境,但对于近海陆架海域尚无相关有效的技术研究。为了探索适合提取和扩增陆架浅海环境沉积物柱状样中的有孔虫古DNA的方法,本实验以采自山东半岛附近的黄海沉积物柱状样为研究对象,通过改进DNA提取过程的涡旋震荡时间和洗脱液体积、比较不同的PCR扩增条件和引物对,对陆架浅海地区沉积物柱状样中有孔虫古DNA提取和PCR扩增的方法进行了探索。借助ImageJ软件对PCR产物的凝胶电泳图像进行了定量分析与比较。研究结果显示,延长涡旋震荡时间和减少洗脱液体积可以提高对海洋沉积物环境总古DNA的提取效能,使用引物对s14F0和s15以及优化后的PCR条件能成功扩增陆架浅海环境沉积物中的有孔虫古DNA。本文探索了适用于陆架浅海环境沉积物柱状样的有孔虫古DNA的研究技术,可为古海洋和古环境研究提供新的研究思路。     

中国古生物学会有孔虫学科组第二次学术会议在青岛召开

中国古生物学会有孔虫及相关学科第二次学术会议于一九八六年十月二十七日至三十一日在青岛召开。到会代表83人,特邀代表及来宾8人。代表们分别来自地质、石油、海洋、科学院及高等院校等54个单位。中国古生物学会副理事长、微体古生物学会理事长郝诒纯教授致信祝贺。大会听取了我国有孔虫研究现状、国际第二届古海洋学会议、第三届底栖有孔虫会议、欧洲地科联大会等国内外学术动态的介绍;现代放射虫简介,化石放射虫在地质上的应用及国外研究介绍,有孔虫和环境及有孔虫在古海洋学中的应用等报告。     

中国古生物学会有孔虫学科组第二次学术会议在青岛召开

中国古生物学会有孔虫及相关学科第二次学术会议于一九八六年十月廿七日至卅一日在青岛召开。到会代表83人,特邀代表及来宾8人。代表们分别来自地质、石油、海洋、中国科学院及高等院校等54个单位。中国古生物学会副理事长、微体古生物学会理事长郝诒纯教授致函祝贺。 大会听取了我国有孔虫研究现状、国际第二届古海洋学会议、第二届底栖有孔虫会议、欧洲地科联大会等国内外学术动态的介绍,现代放射虫简介,化石放射虫在地质上的应用及国外研究介绍,有孔虫和环境及有孔虫在古海洋学中的应用等报告。