收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氨基酸示踪中印热带河流沉积物和悬浮颗粒物中有机质的保存、组成和转化

Fernandes Dearlyn Mario  
【摘要】:陆源有机物通过河流从陆地向海洋迁移,是全球生物地球化学循环(碳、氮等元素)的重要组成部分,这些关键元素的输运和转化对局地地貌、人为干扰和全球气候变化极为敏感,因此陆海界面的物质输送转化的相关研究,将有助于认识全球变化背景下关键元素的源汇行为和控制因素分析。此前,相关研究更多关注有机碳相关过程,对有机氮的输送和转化以及控制因素分析相对薄弱,而有机氮更是在营养循环中起着重要作用,对近海初级生产力和生态系统健康有重大支持。陆海界面的有机氮来源、分布和影响因素的研究也将有助于今后预测其对全球营养盐生物地球化学循环的影响和贡献。研究表明,氮的生物地球化学循环受到自然因素和人为因素的影响,自然因素包括自然地貌特征、气候变化引起的降雨变化(极端洪水、气旋、台风及干旱),以及人为活动(如建造水坝)、土地利用模式的改变(为农业、工业化、城市化而砍伐森林)等,而这些因素和活动对热带地区的影响了解还很有限。热带地区的水生和陆生生态系统正在经历这些全球环境变化(土地利用变化和气候变化)的强烈影响,因此,小型热带河流系统是理想的研究环境,因为它们具有强烈的时空特征和更敏感的响应。氨基酸作为组成蛋白质的基本单元,在陆生及水生生物体中是有机氮最大的储库。开展河口及海洋中氨基酸组分的研究,将有助于揭示有机氮的来源、循环及生物地球化学行为。印度和中国都是拥有庞大人口的发展中国家,正在经历气候变化(风暴和干旱频率增加)和人类活动(土地使用模式的变化、水坝建设、日益增长的城市化和森林砍伐)的影响。迄今为止、对印度和中国热带小河流生物地球化学过程的了解并不多、尤其是河流氨基酸的来源和组成、运输和转化方面的研究很有限。因此,本论文的研究重点是识别印度西海岸热带河流和海南岛热带河流中氨基酸的时空分布和转化特征。利用先进的地球化学技术和同位素(元素和同位素比值及生物标志物)以及其他辅助参数,对印度和中国选定的热带小河系的氨基酸组成、转化和控制其迁移的因素进行了深入的研究。简要地说,本论文的研究目的如下:1.中印典型小河流和河口沉积物和颗粒物中的有机氮组成和转化的信息;2.从时间和空间上确定控制有机氮输送和转化的因素;3.分析地貌学(河流牛轭弯)和降水变化(季节性和台风活动)和人为活动(土地利用变化)对河流有机物组成和成岩作用的影响。为了实现研究目标,分别在季风期、季风前、季风后的季节对印度河的表层水和沉积物进行样品采集、同时在台风过后(2011年8月)以及非台风时期(2012年10月)分别采集南渡河表层水样品。使用先进的地球化学分析技术(元素组成和同位素比率)以及其它辅助参数(粒度、表面积)进行表征,同时测定生物标记物(氨基酸L-和D-对映异构体)、详细研究了印度和中国特定热带小河流体系中有机质的组成、转化及其控制因素。本论文选择了印度Netravati和Narmada河流,采集了其河流及河口区颗粒有机物和表层沉积物,测定了整体性质参数(总体含量,同位素及比表面积等),以及沉积物中氨基酸组成(包括其对映异构体结构组成)。结果显示:沉积物中氨基酸的对映异构体组成在Netravati河流中有明显的季节性组成变化和不同程度的降解特征,而Narmada River的沉积物的差异则主要体现在空间变化。在两条河流的表层沉积物中,均检出较高浓度的D型氨基酸,显示了其细菌来源的主要贡献,此外,来自人文活动的贡献可能不容忽视。其中D型精氨酸在所有D型氨基酸中含量是最高的,可能是由于细菌的胞外分泌物贡献及沉积物粘土成分的吸附作用而形成的保存效应。在对Netravati河流沉积物中氨基酸时空组成的细致分析中发现,基于氨基酸组成估算的降解指数(DI)在河流牛轭湾处枯水期间明显更负,表明有降解程度高的物质在此处的累积,体现了局部地貌环境在枯水期间其促淤作用使得有机物的成岩作用被增强。相比之下,在西南季风丰水期间,小河流作为快速冲刷通道,其在旱季积累的有机物被冲刷和重新分散。此外,γ-氨基丁酸与有机物载荷比例(OC:SA)呈负相关,酪氨酸与OC:SA比例则呈正相关,进一步说明不同氨基酸在有机物降解过程中的控制效应差异。来自Netravati和Narmada River的沉积物研究结果深化了地貌环境(牛轭/河流蜿蜒)的作用、降雨量变化对在热带河流中的自然氮循环影响的认知。论文选择印度西部Zuari River及河口区悬浮颗粒物(SPM)中氨基酸的来源和归宿展开了研究。不同季节的对比发现,其众多分析参数含量却没有观察到显著差异。但是盐度、颗粒有机碳、同位素比值、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸和D型天冬氨酸的空间变异性显著,暗示了源区贡献的潜在差异性。在季风后期间,POC含量比较低且显示来自混合来源的输入特征。同位素成分显示河口地区的样本比河流地区的样品具有相对较正的数值,这表明除了河流浮游生物和陆地C3植物碎屑的贡献外,还有海洋浮游生物的贡献影响。D型氨基酸如D型丙氨酸、D型天冬氨酸、D型谷氨酸、D型丝氨酸和D型精氨酸,及甘氨酸和非蛋白质氨基酸(y-氨基丁酸,GABA)的存在表明细菌来源对该区域有机碳和氮库的贡献显著。在季风季节和季风后季节,河口地区的有机物相对于河流地区来说有更高的生物活性,在季风季节前则观测到降解程度高的有机物成分。使用主成分分析来确定影响有机物的来源和因素表明,可提取5个因子,解释了总方差的84.5%。第一组分占方差的27.1%,表明潮汐的影响占优势;而第二组分则体现了异养细菌的贡献,主要影响氨基酸组成。根据研究结果,论文明确了Zuari River河口最大浑浊度(ETM)对颗粒有机物的来源和分布的控制作用。在中国海南岛南渡河的颗粒有机物的氨基酸其总浓度大约在0.1-1.1毫克每升,其含量和降解参数存在季节差异。结果表明,在2011年8月(台风)活动期间,南渡河颗粒物的降解状况明显增高。此外,从南渡河氨基酸组成、D/(D+L)比例和颗粒有机物含量可以推断,细菌过程极大程度改变了有机物结构。而较高的氨基酸总量的碳产率表明可能是多种来源造成的,包括维管束植物、浮游生物(海洋和河流)生产和土壤淋滤等。而两个季节观测到的部分氨基酸(丝氨酸、甘氨酸、异亮氨酸等)的显著变化,表明其在早期成岩作用中被优先使用。因此,通过这些中印的小河流体系中氨基酸行为分析发现,氨基酸在各个河流表现为不同的时空分布特征,与不同河流系统的地貌结构及流域中物源组成紧密相关,有机氮的生物可利用性取决于河流和河口区的保存和改造能力。这项研究提供了关于不同河流子系统的悬浮颗粒物和沉积环境中的氨基酸组成和转化的基础数据,并细化了季风影响在热带小河流的差异,弥补了中印小河流中有机氮对地貌和气候变化的响应(迁移和改造)的相关认知。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘昕;;《热带女郎》[J];青年文学家;2020年35期
2 菲欧娜·伟特;高婷婷;陈曦萌;;热带的鸟儿[J];儿童故事画报;2019年29期
3 张益民;郑坚铭;林燕鹏;;海南发展热带观赏鱼产业的思考[J];学理论;2014年01期
4 刘燕群;李玉萍;梁伟红;曹建华;宋启道;;海南热带果蔬冷链物流模式的构建[J];贵州农业科学;2012年10期
5 陈文庆;;热带庭园基本概念浅析[J];热带农业科学;2010年01期
6 张英俊;;热带地区屋面防水的设计与施工[J];中国新技术新产品;2010年14期
7 张英俊;;热带地区屋面防水的设计与施工[J];中国新技术新产品;2010年13期
8 ;热带动物也“冬眠”[J];生物学通报;2004年08期
9 陈志坚,郑益智;应对入世热带园艺作物产业(品)改造、升级的对策思考[J];福建热作科技;2003年01期
10 ;存储走向IP时代——存储热带来应用新问题[J];广东通信技术;2002年07期
11 王玉彦;热带地区发展设施园艺的必要性及应用前景[J];热带农业工程;2002年03期
12 黄世能,王伯荪;热带次生林群落动态研究:回顾与展望[J];世界林业研究;2000年06期
13 曾莉娟,江柏萱;半干旱热带地区杂交豇豆适应性育种的改良[J];世界热带农业信息;1999年09期
14 侯元兆;论全球热带林经营的主要模式和根本途径(上)[J];世界林业研究;1994年05期
15 李铁龙;热带林的消失及影响[J];陕西林业科技;1995年02期
16 李潮生;部分热带果品的理想冷藏条件[J];福建热作科技;1986年03期
17 陈愈炯;;热带土的土工问题要点[J];工程勘察;1989年04期
18 川上袜子;三季、热带的花[J];中学生天地;2005年03期
19 ;热带观赏鱼邮票欣赏[J];集邮博览;2006年11期
20 ;热带生物学报2019年总目次[J];热带生物学报;2019年04期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 董敏;何金海;;热带季节内振荡时空特征的诊断研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
2 杨辉;李崇银;;热带大气季节内振荡的传播及影响因子研究[A];第六次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2005年
3 贾小龙;李崇银;;热带大气季节内振荡的一个数值模拟研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 王玉彦;;论我国热带、亚热带地区设施园艺的应用前景与发展途径[A];中国园艺学会第九届学术年会论文集[C];2001年
5 黄应喜;蒋国荣;倪文琪;何金海;俞永强;;气候增暖对热带大气季节内振荡能量传播的影响及其数值模拟[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年
6 陈联寿;;热带气象灾害及其研究进展[A];2009年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2009年
7 陶云;朱天禄;刘瑜;;云南初夏第一场大雨过程高低层环流和热带对流特征[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
8 周小飞;俞纬纬;熊代群;岳平;;热带地区的环境污染问题[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年
9 李丽平;王盘兴;管兆勇;何金海;;热带对流季内振荡与海表温度的关系[A];中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集[C];2006年
10 梁科;万齐林;;热带西南季风对0506华南致灾暴雨的影响[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
11 刘家峻;张立凤;邓文彬;;集合预报中增长模在热带地区发展的机制研究[A];第七次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2009年
12 ;先锋带头科技支农,用优质产业助力精准扶贫——海南大学热带农林学院开展全国农科学子联合实践行动工作总结[A];走进乡土乡村助力精准扶贫 2016——2018年全国农科学子联合实践行动特色工作成果集[C];2018年
13 李熙晨;;热带偶极模态及其物理机制[A];第34届中国气象学会年会 S25 谢义炳先生诞辰100周年纪念暨学术研讨会论文集[C];2017年
14 陈联寿;;国际热带气象研究的现况和发展[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“热带气旋和季风”分会论文集[C];2003年
15 刘芸芸;俞永强;何金海;;全球变暖背景下热带大气季节内振荡的变化特征及数值模拟[A];中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集[C];2006年
16 张国君;李超;;长沙市悬浮颗粒物的特征分析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
17 周巧琴;蔡传荣;李耕;;大气悬浮颗粒物的电镜观察[A];第十二届全国电子显微学会议论文集[C];2002年
18 倪文琪;蒋国荣;黄应喜;何金海;俞永强;;全球增暖背景下热带大气季节内振荡强度、范围特征的变化[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年
19 朱毓颖;江静;;冬季热带低频振荡对中国持续性低温事件的影响[A];第八届博士生学术年会论文摘要集[C];2010年
20 郑学勤;;热带生物资源的生物技术研究进展和新构思[A];中国热带作物学会六届二次理事会暨学术研讨会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 Fernandes Dearlyn Mario;氨基酸示踪中印热带河流沉积物和悬浮颗粒物中有机质的保存、组成和转化[D];华东师范大学;2020年
2 贾小龙;热带大气季节内振荡的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
3 苏京志;大气和海洋环流在热带和热带外相互影响中的作用[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
4 蒋国荣;全球增暖背景下热带大气季节内振荡特征变化及其数值模拟[D];南京信息工程大学;2006年
5 任刚;热带岛礁地区零碳太阳能建筑的策略及方法研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
6 孙娟;滨海环境石油—悬浮颗粒物凝聚体形成的动力学研究[D];中国海洋大学;2010年
7 原野;基于声学方法的中国近海沉积物和悬浮颗粒物动力过程观测研究[D];中国海洋大学;2009年
8 丁易;海南岛退化热带森林植被恢复生态学研究[D];中国林业科学研究院;2006年
9 朱为静;杭州湾河口悬浮颗粒物介导的硝化—反硝化耦合过程微生物机理研究[D];浙江大学;2017年
10 刘红丽;室内悬浮颗粒物浓度与粒径分布测量方法研究[D];华中科技大学;2009年
11 龙文兴;海南岛热带云雾林群落结构及组配机制研究[D];中国林业科学研究院;2011年
12 王生位;热带东非植物多样性及区系研究[D];中国科学院大学(中国科学院武汉植物园);2020年
13 张莹莹;长江口淡—咸水混合过程对营养盐在悬浮物—水之间分配的探讨[D];华东师范大学;2007年
14 王春晓;热带上对流层下平流层区域痕量成分的传输和时空变化特征研究[D];兰州大学;2016年
15 徐腾飞;印尼贯穿流在热带印太气候季节到年际变化中的作用[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2014年
16 葛体达;番茄对有机氮的吸收及土壤可溶性有机氮行为特性研究[D];上海交通大学;2008年
17 张德贵;六个热带亚热带玉米群体适应性改良进展及遗传多样性变化的研究[D];四川农业大学;2010年
18 张树梓;海南岛热带天然老龄林物种多样性维持机制研究[D];中国林业科学研究院;2017年
19 宋福强;热带引种植物物候和生长量特征及对气候变化的响应[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2007年
20 诸葛小勇;卫星探测的热塔及其与热带气旋强度的关系[D];南京大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 陈孝玉;散热带轧波过程模拟及轧波刀优化设计[D];贵州大学;2015年
2 刘芸芸;全球变暖对热带大气季节内振荡影响的数值模拟[D];南京信息工程大学;2006年
3 廖帅;热带铝复合材料的复合工艺研究[D];昆明理工大学;2019年
4 郑亦乔;热带住区的老年人交往空间设计研究[D];昆明理工大学;2015年
5 程相会;黄河河南段多氯萘、氯化石蜡及全/多氟烷基化合物的污染特征及环境行为研究[D];河南师范大学;2019年
6 孙溪蔓;海蜇—蛤仔—对虾多营养级复合养殖池塘的水质研究[D];大连海洋大学;2018年
7 余自强;鄱阳湖水体悬浮颗粒物垂向分布及其对水体光学特性的影响[D];南昌工程学院;2019年
8 鲍伟君;淡水池塘工程化循环水养殖系统性能评估及基于粒径分布的悬浮颗粒物去除研究[D];浙江大学;2019年
9 龙小虎;台湾海峡中部夏季水动力情况及悬浮颗粒的分布与输运[D];浙江海洋大学;2018年
10 刘奇鹰;浙江沿海典型产业集聚区海洋生态风险评价技术研究[D];浙江海洋大学;2018年
11 李挺;大气悬浮颗粒物的光散射特性研究[D];西安理工大学;2018年
12 张煜轩;大型溞对抗生素与水体悬浮颗粒物复合胁迫的响应研究[D];华侨大学;2018年
13 邓瑞杰;石油污染沙滩释放油与悬浮颗粒物形成OSAs的研究[D];青岛理工大学;2018年
14 胡娅丽;树脂砂卸砂工艺悬浮颗粒物分布特性研究[D];西南科技大学;2017年
15 彭翔翼;极轨和静止轨道卫星多传感器反演长江口表层悬浮颗粒物浓度及其变化[D];华东师范大学;2015年
16 周海洋;激光干涉测量大气悬浮颗粒物吸收系数的方法研究[D];合肥工业大学;2012年
17 刘锦绣;1948~2003年热带地区年、季降水气候特征与变化研究[D];南京信息工程大学;2006年
18 吴海武;净化水质热带芽孢杆菌的筛选、复方研制及效果研究[D];海南大学;2014年
19 王玮;马鞍山市道路清扫对空气悬浮颗粒物浓度影响的调查研究[D];安徽工业大学;2012年
20 卢永春;漳州市热带切花产业发展与对策研究[D];福建农林大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 赵熙熙;2050年全球半数人口在热带[N];中国科学报;2014年
2 记者 张梦然;热带生态告急!《自然》呼吁救命[N];科技日报;2018年
3 中国青年报·中国青年网记者 陈璐;盲盒热带动周边经济兴起[N];中国青年报;2019年
4 记者 顾钢;大气中微粒导致热带地区云层变薄[N];科技日报;2019年
5 本报记者 孟妮;澜湄合作热带动中国出境游[N];国际商报;2018年
6 海南大学经济管理学院 李均立;海南发展热带观赏鱼产业刍议[N];海南日报;2012年
7 黄晓华张宁;携手共促海南热带果蔬出口俄罗斯[N];中国国门时报;2008年
8 西安 记者 王颖;携手共促热带果蔬出口俄罗斯[N];黑龙江经济报;2008年
9 钱铮;热带林吸收二氧化碳超预期[N];人民日报;2007年
10 记者 张新生;地球热带地区已扩大300公里[N];科技日报;2007年
11 ;热带扩张,人类遭殃[N];新华每日电讯;2007年
12 张;新加坡热带圣诞节缤纷开幕[N];国际商报;2006年
13 ;热带越来越大,极干旱地区可能继续扩张[N];新华每日电讯;2006年
14 记者 范南虹通讯员 林红生 田婉莹;加强防治热带农林病虫害[N];海南日报;2008年
15 记者 邱大军;共同促进海南热带高效农产品扩大出口[N];海南日报;2006年
16 ;地球热带在扩张[N];人民日报;2006年
17 宗华;探寻热带扩张之谜[N];中国科学报;2016年
18 记者 邓卫哲;海南:让热带特色农业提质增效[N];农民日报;2015年
19 胡蝶 毛汉奇 李伟;武汉建设热带观赏鱼大规模繁育基地[N];中国渔业报;2014年
20 编译 郝静;热带降雨模式有新解[N];中国气象报;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978