有机地球化学

1、甘油二烷基甘油四醚类化合物GDGTs的研究进展综述组会汇报韦洋洋目录一、背景简介二、研究进展三、问题与展望GDGTs甘油二烷基甘油四醚类化合物简称。包括类异戊二烯和支链两大类类异戊二烯是一种由古菌合成的细胞膜脂，平均五元环数与生长温度有关。支链环化和甲基化与温度pH有关。海洋沉积物中GDGTS几乎都是类异戊二烯GDGTS，而土壤中GDGTS以支链GDGTS为主。 BIT指标来指示近海环境中的陆源有机质输入 CBT支链GDGTS的环化指数与土壤pH有关 MBT甲基化指数与年平均气温MAT正相关，也受控于土壤pH所以可以通过对河流入海口沉积物中CBT和MBT/CBT指标的研究来重建陆地古pH和温度

2、。介绍GDGTS在陆地系统中的研究进展TEX86古温度指标在陆相环境中的研究主要集中在湖泊里。 一些研究表明，表层沉积物中的TEX86指标与年平均湖表面温度也是线性相关的，这表明该指标可以应用到湖泊环境中。土壤中也含有一定泉古菌这样湖泊中的类异戊二烯GDGTS分布又可能会受到陆源土壤类异戊二烯GDGTS输入的影响。 Blaga et al(2009)对欧洲47个湖泊的调查认为，这些湖泊中可能受到了陆源土壤类异戊二烯GDGTS输入的影响，TEX86指标在大多数湖泊之中不适用。Powers et al(2010)研究全球分布的46个湖泊，只有20个湖泊检测到类异戊二烯GDGTS，这些TEX86与湖

3、水表层温度ALST相关系数R2=0.68。当剔除BIT0.5样品，减弱陆源输入影响，相关性加强R2=0.86。TEX86古温度指标在湖泊中应用之前需要很好地限定该湖泊中类异戊二烯GDGTS的来源。石笋Yang et al(2011)在我国长江中游地区和尚洞的石笋里检测到了类异戊二烯GDGTS的存在。这些类异戊二烯GDGTS不同于洞顶土壤的分布形式，表明它们很可能是石笋表面生长的泉古菌的产物。石笋TEX86值与18O值存在一定的负相关关系。由于这一地区偏负的石笋通常指示更强的季风作用以及更高的温度。石笋中的TEX86指标也具有重建古温度变化的潜力，但TEX86指标与石笋洞中温度校正仍是非常必要的

4、。支链GDGTS最初认为湖泊沉积物支链GDGTS主要来自陆源土壤的输入。通过分析湖泊沉积物中的 MBT/CBT指标可以重建湖泊流域内的温度变化。越来越多的研究证实湖泊中也可以产生支链GDGTS。全球土壤校正公式在湖泊中已不再适用，另外，湖水的深度和pH似乎也影响着支链GDGTS的分布。尽管湖泊支链GDGTS的来源也很复杂，但温度似乎仍为控制湖泊支链GDGTS分布的主要因素。可以对湖泊进行校正，去除pH较大的湖泊点。湖泊沉积物古环境重建熊永强等(2009)尝试利用MBT/CBT指标对滇池上层沉积物进行了分析，该指标估算的MAT变化趋势与该地区这一时期的气候变化相吻合。Tyler et al(20

5、02)应用基于支链GDGTS的指标恢复了苏格兰Lochnagar湖过去200年的pH和温度变化。CBT重建的pH与硅藻残体恢复的pH基本吻合，说明积物中的CBT指标可以用来反映流域内的pH变化。但是支链GDGTS估算的MAT与根据区域仪器资料推断的温度有较大差别，其具体原因仍不明了。Fawcett et al(2011) 利用湖相沉积物中的MBT/CBT指标重建了Valles Caldera中更新世的MAT变化，均响应了各自对应时期岁差周期的振幅。古海拔重建 Sinninghe et al（2007）分析了乞力马扎罗山16个土壤样品的支链GDGTS，结果表明MBT/CBT指标恢复的温度与海拔高

6、度具有很好的线性关系（R2=0.77），该研究暗示了MBT/CBT可以作为古海拔重建的一个有效指标。 Jia et al(2008)土壤正构烷烃也是最近被提出的重建古海拔的有机地球化学指标。 有研究者对比发现两个指标相关性不一致单一指标可能会受到其他不确定因素的影响。们建议将土壤正构烷烃与MBT/CBT指标结合来重建古海拔以提高结果的可信度。陆源输入指标BIT BIT指标在海洋沉积物的研究中被用来衡量陆源有机质的输入，初期的研究显示：该指标在开放大洋里近乎为，在边缘海地区为0.02-0.97，在湖泊中为0.01-0.93，在陆源样品（土壤、泥炭等）中为0.98-1。但是Sun et al(20

7、11) 对我国和尼泊尔24个湖泊的研究显示，这些湖泊BIT值均接近1，可能因为大量陆源有机质的输入，也可能由于湖里自生的大量支链GDGTS。Weijers et al(2006) 对全球土壤的研究以及我们对青海湖周边土壤的研究均显示，土壤的BIT值也可能较低。在这两种情况的干扰下，湖泊BIT指标的应用会受到一定的限制。尽管如此，我们认为该指标对某些湖泊仍然是适用的。 三、存在问题湖泊中GDGTs来源）陆源古菌或细菌产生的的输入；）湖泊中自生的古菌或细菌产生的。不同来源比例之间的相对变化可能会影响的分布。相对单一来源湖泊才适用。季节变换GDGTs母源生物对季节响应仍不明确。1）有些季节TEX86相关性比平均湖水表面温度好，可能与泉古菌的生长时期有关。2）一些研究也观测不到其季节变