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| 1 | “三泵集成”打造海洋CO2负排放生态工程显示文摘微型生物(包括细菌、古菌和病毒)是海洋碳循环的巨大幕后推手,在全球气候变化中发挥了举足轻重的作用。大气二氧化碳(CO2)由海洋藻类生物转变成可沉降有机组分(生物泵),经过细菌和古菌及其他生物和病毒作用(微型生物碳泵),在广阔水体中产生的惰性有机碳(RDOC)可在千年时间尺度上被封存,其伴随颗粒物进一步沉降到海底由底栖微生物作用变成碳酸盐矿物(碳酸盐碳泵)得以更长时间尺度的封存。文章在充分了解海洋微生物过程和机制的基础上,阐述“三泵(生物泵、微型生物碳泵、碳酸盐碳泵)集成”的固碳、储碳原理和优势;采用人工智能手段,制定海洋负排放工程可行性方案,为海洋碳封存提供可监测、可报告、可核查的理论依据和实验场景。从科学原理上,该方案的实施将可望助力我国2060年实现碳中和的宏伟目标。 | 王誉泽 鲁鋆 刘纪化 张传伦 | 2021 | 中国科学院院刊2021，36，3： | 7 |
| 2 | 岩溶区地表水体惰性有机碳研究显示文摘岩溶作用所产生的岩溶碳汇对全球碳循环有着重要的影响.岩溶水生生物通过CO2富集机制(CCM)固定岩溶水中的HCO-3,将其转化为有机碳.惰性有机碳(RDOC)为水生生物和微生物不能利用和降解的溶解性有机碳.RDOC长时间滞留水体,形成稳定碳汇.多次培养实验发现可以用原位微生物法对岩溶区地表水中的RDOC进行检测.以桂林漓江为对象,研究由外源水补给并流经岩溶峰林平原区的岩溶地表水中的RDOC及其相关因子,结果显示:1)漓江水中Ca2+,HCO-3浓度从上游到下游逐渐升高,表明外源水进入岩溶区,发生了岩溶作用.漓江水的C/N为6.29~10.50,表明水中有机碳的来源为外源水和水生生物作用.受岩溶作用和水生生物光合作用双重影响,δ^13C-DIC值从上游到下游逐渐偏正,水生生物优先利用无机碳中的12C使得δ^13C-POC从上游到下游逐渐偏负.C/N与δ^13C-DIC、 δ^13C-POC的变化以及相关性体现了岩溶地表水体中无机环境和有机环境相关联;2)岩溶区地表水中检测出RDOC且浓度远大于非岩溶区,RDOC浓度的时空变化与水生生物利用岩溶作用所产生的HCO-3有关.漓江地表水中DOC、BDOC、RDOC浓度与HCO-3浓度变化趋势一致,从上游到下游逐渐升高,下游L6(岩溶区)RDOC浓度为上游L1(非岩溶区)的3倍,在季节上表现出秋季>冬季>夏季>春季,RDOC的含量平均占水体中DOC含量的78%左右,体现了岩溶作用强度和水生生物活动对岩溶地表水中RDOC的影响;3)结合流量数据计算RDOC通量:桂林水文站RDOC的通量为0.75×10^7 kg/a,阳朔水文站的RDOC通量为1.3×10^7 kg/a,是桂林水文站断面的1.7倍. | 肖琼 赵海娟 章程 贺秋芳 吴夏 | 2020 | 第四纪研究2020，40，4： | 7 |
| 3 | 岩溶水体惰性有机碳含量及其存在机理显示文摘通常认为全球超过1000 m的海洋深处稳定存在着不超过42μmol/L的溶解有机碳,并被认为是微生物难以利用的惰性溶解有机碳[1-2]。这为进一步评估水圈溶解有机碳的稳定性提供了研究依据[3]。河流不但是陆地水的主体、水圈的重要组成部分,而且还是海洋-陆地物质和能量交换的主要通道。近年来,河流的自然性质和作用过程不断受到人文活动的影响,特别是河流筑坝引发的“水库效应”[4-5]。然而“水库效应”下岩溶区筑坝河流中究竟存在着多少惰性溶解有机碳以及惰性溶解有机碳存在的机理仍不清楚。2016年以来,作者以水化学类型为HCO 3-Ca型[6]的广西柳江梯级筑坝河流为研究区(图1),采集不同层位(表层水、5 m和10 m)的水样,利用荧光定量PCR技术[7]和改进的惰性有机碳测试方法[8],定量评估岩溶筑坝河流水体惰性溶解有机碳含量及其形成机制。室内培养实验结果显示:随着培养时间的延长,水体中的溶解有机碳浓度趋于稳定,约为24.63μmol/L,远低于海洋惰性溶解有机碳浓度(图2)。同时,不同取样条件下的水样经过180天培养后,细菌丰度与溶解有机碳浓度显著正相关(r=0.658,p=0.038)(表1),从而说明此时的溶解有机碳不再被微生物利用,并成为微生物生长的限制因子。而0~150天培养时间段内溶解有机碳浓度的波动,在于岩溶水体中存在着大量化能自养微生物,进而造成大量暗碳(non-photosynthetic/dark inorganic carbon incorporation)的固定[9]。因此,在培养后期,随着化学能量的消耗殆尽,化能自养微生物对水体溶解有机碳的影响可以忽略不计。从而说明,岩溶筑坝河流水体中可以存在着约为24.63μmol/L并且难以被微生物利用的惰性溶解有机碳。 | 李强 黄雅丹 何若雪 于奭 宋昂 曹建华 | 2018 | 岩矿测试2018，37，5： | 4 |
| 4 | 微型生物碳泵研究进展显示文摘人类活动导致大气二氧化碳(CO2)浓度持续升高,加剧了气候变化,引发全球关注.海洋是地球表面最大的活跃碳库,工业革命以来吸收了近1/3人类活动排放的CO2,调控着全球气候变化.海洋吸收和储藏CO2的机制包含物理、化学和生物过程,其中“微型生物碳泵(MCP)”是一种新认识的生物机制,阐述了由微型生物(异养细菌、古菌、病毒和原生生物等)参与的将活性有机质转化为惰性溶解有机质(RDOM)的生态过程,在海洋循环和储藏中发挥重要作用.本文回顾自MCP理论提出以来的重要研究进展,包括:MCP介导的RDOM解析方法及其分子特征,海洋微型生物与DOM的相互作用机制,病毒及原生生物介导的碳循环对海洋有机质的影响等,并展望MCP未来研究方向. | 蔡阮鸿 郑强 陈晓炜 徐大鹏 王煜 骆庭伟 张锐 | 2021 | 厦门大学学报(自然科学版)2021，60，2： | 4 |
| 5 | 珠江口沉积物溶解性有机质来源及光谱特征的空间变化显示文摘作为海陆交互作用的重要区域,河口在海洋碳循环中扮演着重要角色.近年来,溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)在河口区的来源、降解和保存一直是关注的热点.本研究结合三维荧光光谱和紫外可见吸收光谱,对珠江口3个沉积柱(S1、S2、S3站位,盐度依次增加)孔隙水溶解性有机质的空间分布和来源进行了表征分析.利用平行因子分析(parallel factor analysis,PARAFAC)方法对三维荧光光谱数据进行解析共得到5种荧光组分:类腐殖质组分C1、C3、C4,以及类蛋白荧光组分C2和C5.三个站位的C2组分同沉积物微生物DNA浓度表现出显著的正相关关系(R^(2)=0.69,P<0.01),说明类蛋白组分C2可能主要来源于原位微生物的分解代谢.C5同DNA浓度相关性较弱(R^(2)=0.40,P<0.05),推测是混入了荧光峰同类蛋白组分十分接近的酚类化合物所致.类腐殖质荧光组分来源复杂,S1站位类腐殖质荧光组分含量最高(1.45~8.83R.U.),推测是受到了显著的陆源输入影响.S2和S3站位3种类腐殖质荧光组分含量很低(<1R.U.),且分布规律十分相似,可能主要来源于水体和沉积物藻类微生物的代谢释放.三个站位的腐质化指标HIX随深度增加,类蛋白组分荧光相对含量随深度降低,并且同指示DOM分子量的光谱斜率比值S_(R)分别呈显著的负相关和正相关关系.这说明从沉积物表层到深层,DOM由低分子量的类蛋白组分向高分子量的类腐殖质组分过渡.本研究结果对理解河口区沉积物中的孔隙水DOM分子量/活性模型(pore water size/reactivity,PWSR)以及DOM的生物有机地球化学过程提供了补充参考. | 徐阳 李朋辉 张传伦 王鹏 | 2021 | 中国科学:地球科学2021，51，1： | 3 |
| 6 | Spectral characteristics of dissolved organic matter in sediment pore water from Pearl River Estuary显示文摘As key parts of land-sea transition zones,estuary ecosystems play a very important role in the ocean carbon cycle processes.The sources,degradation,and preservation of dissolved organic matter(DOM)in estuaries have long been the subject of intense study.To examine the aforementioned issues,this study examined three-dimensional fluorescence spectroscopy and ultraviolet-visible absorption spectroscopy to determine the spatial distribution and sources of DOM in the pore water of three sedimentary cores from the Pearl River Estuary(S1,S2 and S3,with increasing salinity).Using the parallel factor analysis(PARAFAC)method to analyze the three-dimensional fluorescence spectrum data,five fluorescent components were obtained—three humic-like components(C1,C3,and C4),and two protein-like components(C2 and C5).C2 exhibited a significant positive correlation with the sediment microbial deoxyribose nucleic acid(DNA)concentration(R~2=0.69,P<0.01),indicating that the protein-like component C2 might be derived from the catabolism of in situ microbes.C5 displayed a relatively weak correlation with DNA concentration(R~2=0.40,P<0.05),presumably due to the incorporation of phenolic compounds,which have a fluorescence peak very similar to that of protein-like components.The source of humic-like fluorescent components is extremely complex.The content at station S1 was relatively high(1.45–8.83 R.U.),which implies that terrestrial inputs had a significant influence.The three humic-like components showed similar distributions at S2 and S3,and the fluorescence intensity was rather low;this result indicates that the DOM at these two stations was more likely affected by the metabolism of algae and microorganisms.The humification index(HIX)and the fluorescence intensity of protein-like components increased and decreased,respectively,with depth.There was a significant positive correlation between the relative content of protein-like components and the spectral slope ratio(SR),which indicates that DOM transitioned from low-molecular-weight protein-like components in the surface sediment to high-molecular-weight humic-like components in the subsurface.This study provides valuable information for understanding the pore water size/reactivity(PWSR)model of DOM and its biochemical processes occurring in estuary sediments. | Yang XU Penghui LI Chuanlun ZHANG Peng WANG | 2021 | Science China Earth Sciences2021，64，1： | 1 |
| 7 | Organic carbon cycling and black shale deposition:an Earth System Science perspective显示文摘Earth has a prolonged history characterized by substantial cycling of matter and energy between multiple spheres.The production of organic carbon can be traced back to as early as∼4.0 Ga,but the frequency and scale of organic-rich shales have varied markedly over geological time.In this paper,we discuss the organic carbon cycle and the development of black shale from the perspective of Earth System Science.We propose that black shale depositions are the results of interactions among lithospheric evolution,orbital forcing,weathering,photosynthesis and degradation.Black shales can record Earth’s oxygenation process,provide petroleum and metallic mineral resources and reveal information about the driver,direction and magnitude of climate change.Future research on black shales should be expanded to encompass a more extensive and more multidimensional perspective. | Zhijun Jin Xiaomei Wang Huajian Wang Yuntao Ye Shuichang Zhang | 2023 | National Science Review2023，10，11： | 1 |
| 8 | 固相萃取法提取典型海水溶解有机质及其红外光谱和固态^(13)C核磁共振表征显示文摘由于海水盐度大、有机质含量低,从海水中提取和纯化克级溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)一直十分困难。基于Bond Elut PPL固相萃取小柱法进行海水DOM固体样品提取的放大试验,建立DOM自动化调酸、PPL树脂吸附技术,最后形成提纯、冷冻干燥PPL-DOM(通过PPL树脂提取的DOM)完整工艺。采用元素分析、三维荧光光谱、红外光谱和固态^(13)C核磁共振(NMR)波谱法进行样品表征。结果表明:(1)该方法对近海表层海水DOM回收率稳定在50%以上,搭建的提取装置DOM日吸附量可达230 mg;(2)鳌山湾四个季节批次PPL-DOM整体分析结果表明,样品的元素组成和光谱特征相似,表明方法适用性和稳定性较好;(3)三种水生态环境的PPL-DOM^(13)C NMR谱图显示样品的基本特征相似,以烷基碳、碳水化合物碳、芳香碳和羧基碳/酰胺碳为主,其中偶极去相(dipolar dephasing)谱显示了DOM前体化合物来源的差异。多种结果表明放大后的PPL固相萃取法可稳定提取克级DOM样品。 | 武奕鑫 王孝聪 周振淞 何晨 潘良浩 宋桂雪 | 2022 | 海洋与湖沼2022，53，6： | 0 |
| 9 | 海洋微生物学复合型人才培养实验课程改革探究显示文摘为充分发挥深圳临海和“双区驱动”优势,根据南方科技大学本科教育的核心理念,基于海洋科学专业特色,将海洋微生物实验在以往的教学模式上推陈出新:关注生命演化重大科学问题,加强海洋高端技术教学理念,将海洋学科的前沿知识充实到教学课程中;开辟新兴学科方向古菌海洋学,开发挖掘海洋微生物资源,将教育与科研相结合;依托海洋先进技术和高端实验平台,设计学科交融课程内容,采取小班特色教学模式;从而系统全面地培养出国家所需要的具有专业素质以及开创性精神的优秀海洋复合型人才。 | 郭静 程斯宇 张传伦 | 2022 | 实验室研究与探索2022，41，8： | 0 |
| 10 | 旅游业步入腾飞之路显示文摘 | 易杳 | 2000 | 瞭望2000，，6： | 0 |
| 11 | 内陆水体储碳作用机制研究进展显示文摘碳循环是全球变化科学的研究重点,其源汇问题已成为全球变暖与地球系统科学领域的研究热点。以海洋碳循环为基础,综述了水体储碳的生物学过程与机制并梳理存在的科学问题;探讨内陆水体的储碳效率,其影响因素包括全球气候变化、水体富营养化;结合水生植物的生理特性和生态位特点,以海洋MCP理论为基础,提出水生植物-微生物耦合的内陆水体储碳增汇作用新途径;展望内陆水体储碳作用所面临的机遇和挑战。 | 郭瑶 周巧红 王培 吴振斌 | 2023 | 水生态学杂志2023，44，4： | 0 |
| 12 | 渤海近海浮游细菌的多样性及其物质循环功能的研究进展显示文摘对渤海近海的浮游细菌进行了简要概括,综述了渤海近海浮游细菌多样性和群落结构变化的主要环境驱动因素及其海洋物质循环功能的最新研究进展。 | 李晓芳 张勇 陈燕 王秋珍 | 2021 | 河北渔业2021，，4： | 0 |
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