夏季长江口外缺氧频发的机制及酸化问题初探 被引量：16

1

作者 韦钦胜 王保栋 +2 位作者 于志刚 陈建芳 薛亮 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2017年第1期114-134,共21页

针对夏季长江口外缺氧区,深入认识了同缺氧发生有着密切联系的特殊海底地形、流场环境、锋面和上升流等主要环境特征;特别地,夏季长江口外羽状锋和上升流这两种物理过程是耦合在一起的,羽状锋的垂向分布形态与上升流具有密切的联系.基... 针对夏季长江口外缺氧区,深入认识了同缺氧发生有着密切联系的特殊海底地形、流场环境、锋面和上升流等主要环境特征;特别地,夏季长江口外羽状锋和上升流这两种物理过程是耦合在一起的,羽状锋的垂向分布形态与上升流具有密切的联系.基于对夏季长江口外历史缺氧事件的回顾与分析,从统计学意义上展现了缺氧区在水平分布上的空间结构,并认识了缺氧发生区位置的细节,发现口门外内陆架区的溶解氧(DO)含量与水深之间呈"V"型关系,据此指出内陆架的缺氧水体多发生在具有陡峭海底地形的坡面上.在长江口外缺氧机制现有认知的基础上,剖析了口门外陡坡地形何以能成为夏季缺氧核心频发区的生物地球化学机制,阐释了坡面处缺氧区位置与羽状锋面和上升流的内在联系.长江口外羽状锋和上升流及其耦合作用是诱发夏季缺氧的重要驱动力,长江冲淡水羽状锋扩展和上升流交互作用影响下营养盐的持续输送和该处良好的光照条件是夏季长江口外浮游植物繁殖和底层缺氧的重要机制.通过对缺氧区耗氧作用及有机碳矿化和营养盐再生的探讨,指出夏季长江口外显著的耗氧过程亦主要发生在具有锋面和上升流特征的陡峭坡面附近,并证实底层缺氧区存在营养盐的表观丢失现象;同时,分析显示长江口外泥质区底边界层中的沉积物再悬浮也可对有机碳耗氧矿化及营养盐循环与再生产生影响.研究还指出长江口外的陡坡地形也是夏季低pH酸化环境的主要发生区,陡坡处羽状锋面和上升流的耦合亦为诱发夏季底层酸化的重要物理驱动力.最后,对今后长江口外缺氧区和水体酸化研究中予以关注的问题进行了探讨. 展开更多

关键词 长江口 低/缺氧区 上升流 锋面 营养盐再生 生物地球化学 酸化

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楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应 被引量：11

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作者 张海生 潘建明 +3 位作者 陈建芳 陈荣华 卢冰 薛斌 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期41-49,共9页

采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10a的100年以来(1880—1999,1889—1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细... 采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10a的100年以来(1880—1999,1889—1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细分子组合特征∑nC22+/∑nC21-、TABHC、CPI、CPIA、∑C20:0-/nC20:0+、C18:2/C18:0并结合甾醇C27、C28、C29的含量特征变化,认为海域沉积物中有机质主要来自陆源碎屑物质以及海洋自生源(硅质生物)组成。研究还表明,白令海沉积地层(3～0cm)中生物标志物记录对应时间段约为1980—1999年,保存着北极增暖的强烈信号。北极的温室效应被放大,进一步证实了极地海洋生物学过程对气候变化有响应。 展开更多

关键词 生物标志化合物 正构烷烃 脂肪酸 甾醇 环境效应 北极

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广州夏季雨水硝酸盐δ^(15)N变化特征 被引量：11

3

作者 陈法锦 贾国东 +1 位作者 陈建芳 张海生 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期154-158,共5页

通过对广州2007年夏季雨水硝酸盐δ15N的研究,讨论了广州地区雨水硝酸盐的主要来源及与之有关的大气化学演变过程。雨水硝酸盐δ15N的变化趋势与N2O5含量的相似,暗示雨水硝酸盐δ15N与氮氧化合物的大气化学过程之间存在某种联系。白天... 通过对广州2007年夏季雨水硝酸盐δ15N的研究,讨论了广州地区雨水硝酸盐的主要来源及与之有关的大气化学演变过程。雨水硝酸盐δ15N的变化趋势与N2O5含量的相似,暗示雨水硝酸盐δ15N与氮氧化合物的大气化学过程之间存在某种联系。白天雨水硝酸盐δ15N值偏低,与OH自由基氧化NOx生成硝酸盐的"白天反应"为主要反应相一致;18:00以后硝酸盐δ15N值呈升高趋势,则与N2O5累积的"夜间反应"成为主导反应相一致。因"白天反应"生成的HNO3的δ15N值受同位素分馏影响较小,白天雨水硝酸盐δ15N值更能准确反映大气NOx的来源。白天雨水硝酸盐δ15N平均值为2.5‰±2.1‰,表明除火力发电厂和机动车尾气排放来源外,雷电以及海源对大气NOx可能也有潜在贡献。 展开更多

关键词 雨水 硝酸盐 氮同位素 光化学反应 广州地区

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南海表层沉积物与沉降颗粒物中有机碳的δ^(13)C对比研究及其古环境再造意义 被引量：8

4

作者 陈法锦 陈建芳 +3 位作者 金海燕 李宏亮 郑连福 张海生 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期340-345,共6页

对南海表层沉积物与沉降颗粒物有机碳的δ13C进行了对比研究,从古环境再造方面探讨了陆源和海源对南海表层沉积物的贡献。南海表层沉积物有机碳的δ13C比沉降颗粒物中有机碳的δ13C偏重表明,Suess效应对南海现代过程的影响不可忽视,两... 对南海表层沉积物与沉降颗粒物有机碳的δ13C进行了对比研究,从古环境再造方面探讨了陆源和海源对南海表层沉积物的贡献。南海表层沉积物有机碳的δ13C比沉降颗粒物中有机碳的δ13C偏重表明,Suess效应对南海现代过程的影响不可忽视,两者的δ13C差值反映了Suess效应对南海现代过程的影响程度。利用两者的δ13C差值,对现代陆源和海源有机碳的δ13C进行修正后,计算得到,在南海陆架周围表层沉积物的有机碳中,陆源的比例为48%,海源的比例为52%;在远离陆架的表层沉积物的有机碳中,陆源的比例为14%,海源的比例为86%。 展开更多

关键词 南海 表层沉积物 沉降颗粒物 有机碳 同位素

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河流可溶性有机氮研究进展 被引量：7

5

作者 陈法锦 贾国东 +1 位作者 陈建芳 张海生 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-88,共6页

河流DON不但记录了流域侵蚀的过程,还记录着DON的生物地球化学信息,河流可溶性有机氮其流动是流域生态系统氮循环的重要组成部分。本文综述了河流可溶性有机氮的性质、来源、环境效应、时空变化以及同位素技术应用的最新研究进展,并指... 河流DON不但记录了流域侵蚀的过程,还记录着DON的生物地球化学信息,河流可溶性有机氮其流动是流域生态系统氮循环的重要组成部分。本文综述了河流可溶性有机氮的性质、来源、环境效应、时空变化以及同位素技术应用的最新研究进展,并指出今后河流DON的研究方向。 展开更多

关键词 可溶性有机氮 河流 氮循环

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东海陆架区悬浮颗粒物中浮游植物生物标志物比例及种群结构意义 被引量：3

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作者 丁玲 邢磊 +2 位作者 赵美训 金海燕 陈建芳 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期143-148,共6页

本文研究了东海陆架区悬浮颗粒物中浮游植物生物标志物的比例变化及其作为浮游植物种群结构替代指标的潜力。通过对11个站位不同水层菜子甾醇和甲藻甾醇进行的测定,发现它们的比值变化不大,证明水柱中的氧化降解对其比例的影响不明显。... 本文研究了东海陆架区悬浮颗粒物中浮游植物生物标志物的比例变化及其作为浮游植物种群结构替代指标的潜力。通过对11个站位不同水层菜子甾醇和甲藻甾醇进行的测定,发现它们的比值变化不大,证明水柱中的氧化降解对其比例的影响不明显。所以此比值基本可以反映水体中硅藻和甲藻的比例。不同站位的菜子甾醇和甲藻甾醇相对比例有明显的水平变化趋势,即离岸越远硅藻越高,与用其他方法所得到的硅藻和甲藻分布趋势相似。研究结果为生物标志物作为浮游植物种群结构替代指标提供现场依据,显示此方法可以用来重建东海过去生态种群结构变化。 展开更多

关键词 生物标志物 悬浮颗粒物 东海 浮游植物

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硝酸盐氮氧同位素在海洋氮循环中的应用进展 被引量：3

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作者 陈法锦 陈建芳 张海生 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期127-133,共7页

海洋中硝酸盐的来源及生物地球化学作用是氮循环研究的重要内容。为更好地认识海洋中氮的循环,确定海洋中硝酸盐的来源以及研究氮的生物地球化学作用显得尤为重要。由于不同来源的硝酸盐往往具有不同的氮、氧同位素,并且硝酸盐的生物地... 海洋中硝酸盐的来源及生物地球化学作用是氮循环研究的重要内容。为更好地认识海洋中氮的循环,确定海洋中硝酸盐的来源以及研究氮的生物地球化学作用显得尤为重要。由于不同来源的硝酸盐往往具有不同的氮、氧同位素,并且硝酸盐的生物地球化学作用信息也会反映在氮、氧同位素上。因此,近十年来,利用氮、氧同位素方法研究海洋硝酸盐问题正日益受到国内外研究人员的重视。本文综述了海水硝酸盐N、O同位素分析方法的研究进展,以及用硝酸盐中N、O同位素来研究海洋硝酸盐的不同来源和示踪其地球化学过程这两方面的研究进展,并指出研究中的不足,最后对我国海洋硝酸盐研究现状进行了讨论并提出符合我国国情的研究方向。 展开更多

关键词 海洋 硝酸盐 氮同位素 氧同位素

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南海生源物质通量与生物泵组成的初步解析 被引量：2

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作者 陈建芳 Wiesner M.G. +3 位作者 李宏亮 冉莉华 张静静 孙麟 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期911-919,884,共9页

海洋"生物泵"是海洋去除大气CO2的一种机制。"生物泵"的强度可以用真光层以下水柱生源颗粒物质的输出通量来表示,常用的方法有放射性同位素示踪法和沉积物捕获器法。前者获得的是海洋某一时段、某一站位的颗粒物质... 海洋"生物泵"是海洋去除大气CO2的一种机制。"生物泵"的强度可以用真光层以下水柱生源颗粒物质的输出通量来表示,常用的方法有放射性同位素示踪法和沉积物捕获器法。前者获得的是海洋某一时段、某一站位的颗粒物质通量;而后者除了获取短时间尺度(十几天)至年际尺度的物质通量以外,还可以利用收集到的样品开展地球化学、微体古生物学等分析,从而进一步推知生物泵的组成。迄今为止,利用沉积物捕获器开展南海生物地球化学通量研究已有20余年,已经有诸多成果发表。本文在总结已发表成果和笔者部分未发表数据基础上,对于南海北部海域生物地球化学通量变化、组成特征及其季节变化进行了回顾和总结,并与利用放射性同位素234Th/238U不平衡法获得的结果进行了比较。在此基础上,对南海生物泵结构和调控因子作了初步的分析探讨,发现,南海"碳酸盐泵"和"硅酸盐泵"具有同等重要的作用。指出,若要全面了解南海生物泵的时空变化及其调控机制,需要开展点(锚系潜标与浮标)、线(船基断面调查和过程研究)、面(时间序列的遥感资料)结合的综合观测和研究。 展开更多

关键词 南海 生物地球化学通量 生物泵结构

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深海耐盐杆菌来源酯酶PE8的表达纯化、结晶和晶体X-ray衍射研究（英文） 被引量：1

9

作者 纪锐 匡思运 +4 位作者 霍颖异 黄静 兰星洋 许学伟 李继喜 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期534-537,共4页

从深海耐盐杆菌Pelagibacterium halotolerans B2T中分离鉴定的酯酶PE8隶属于酯酶第六家族.因具有耐盐、较高的热稳定性、高手性选择性,PE8是工业上高效生产手性药物前体(R)-3-(4-氟苯基)戊二酸单甲酯((R)-3-MFG)很有开发潜力的催化剂,... 从深海耐盐杆菌Pelagibacterium halotolerans B2T中分离鉴定的酯酶PE8隶属于酯酶第六家族.因具有耐盐、较高的热稳定性、高手性选择性,PE8是工业上高效生产手性药物前体(R)-3-(4-氟苯基)戊二酸单甲酯((R)-3-MFG)很有开发潜力的催化剂,但其分子催化机理并不清楚.PE8在大肠杆菌中体外表达,并通过镍柱亲和层析,以及凝胶过滤层析纯化,最终通过悬滴结晶方法获得了PE8蛋白晶体.晶体经过X-ray衍射分析获得1.66的分辨率,属于空间群P21,晶胞参数为a=41.772,b=73.398,c=66.403,β=102.37°.一个异构单元包含2个蛋白分子,溶剂(水)含量为35%. 展开更多

关键词 酯酶 PE8 结晶

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新型深海来源蛋白酯酶E4的纯化、结晶和X射线衍射分析

10

作者 申彦芳 杨慧 +3 位作者 霍颖异 胡娟 许学伟 李继喜 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-63,71,共7页

酯酶和脂酶是水解短链酯类和长链甘油三酯的两类水解酶,在制药和食品工业酯(脂)键的合成和分解过程中发挥着关键的作用.我们前期已鉴定深海细菌Croceicoccus marinus E4A9T来源的新型蛋白酯酶E4,该酶属于酯酶SGNH亚家族,具有潜在的水解... 酯酶和脂酶是水解短链酯类和长链甘油三酯的两类水解酶,在制药和食品工业酯(脂)键的合成和分解过程中发挥着关键的作用.我们前期已鉴定深海细菌Croceicoccus marinus E4A9T来源的新型蛋白酯酶E4,该酶属于酯酶SGNH亚家族,具有潜在的水解溶血磷脂键的作用,但其催化机制尚不清楚,因此我们对蛋白E4进行了纯化、结晶和初步的X射线衍射分析.E4在大肠杆菌中高效表达,动态光散射(DLS)分析显示其主要以四体的形态均匀分布在溶液中.我们对E4进行了晶体初筛和优化,最终优化培养出棒状晶体且衍射分辨率达2.2.X射线衍射结果表明E4属于P43212空间群,晶胞参数为a=88.863,b=88.863,c=318.914,α=90°,β=90°,γ=90°.此外,酶学活力测定结果表明,它能够水解具有不同酰基链长度的酯类(C2～C10),尤其倾向于水解己酸酯(C6)和辛酸酯(C8). 展开更多

关键词 酯酶 E4 纯化 动态光散射 X-射线衍射

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溶解作用对南海北部沉积物捕获器碳、氮通量估算的影响

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作者 孙麟 李宏亮 +5 位作者 Jennerjahn Tim 冉莉华 金海燕 张静静 Wiesner Martin 陈建芳 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期19-26,共8页

由于化学溶出、物理溶解以及胞外酶等作用,沉积物捕获器中颗粒物在锚系布放期间会发生一定程度的溶解,从而引起沉积物捕获器中碳、氮颗粒物通量的低估。本文对于1987—1988年南海北部中深层沉积物捕获器中碳、氮颗粒物的溶解作用进行了... 由于化学溶出、物理溶解以及胞外酶等作用,沉积物捕获器中颗粒物在锚系布放期间会发生一定程度的溶解,从而引起沉积物捕获器中碳、氮颗粒物通量的低估。本文对于1987—1988年南海北部中深层沉积物捕获器中碳、氮颗粒物的溶解作用进行了研究。溶解作用对于碳、氮通量估算的影响大致随着深度的增加而减小。总体而言,颗粒有机碳通量低估约3.8%~40.3%,平均值为26.6%。颗粒氮通量低估约4.2%~76.4%,平均值为43.7%。碳、氮颗粒物的溶出量与颗粒物通量大小关系不明显,但是样品储存时间对于碳、氮颗粒物溶解作用的影响较显著,储存时间较长的样品中颗粒物溶出量更大。 展开更多

关键词 南海 沉积物捕获器 溶解作用 通量

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