1、甘油二烷基甘油四醚類化合物GDGTs的研究進展綜述組會匯報韋洋洋目錄一、背景簡介二、研究進展三、問題與展望GDGTs甘油二烷基甘油四醚類化合物簡稱。包括類異戊二烯和支鏈兩大類類異戊二烯是一種由古菌合成的細胞膜脂，平均五元環(huán)數(shù)與生長溫度有關(guān)。支鏈環(huán)化和甲基化與溫度pH有關(guān)。海洋沉積物中GDGTS幾乎都是類異戊二烯GDGTS，而土壤中GDGTS以支鏈GDGTS為主。 BIT指標來指示近海環(huán)境中的陸源有機質(zhì)輸入 CBT支鏈GDGTS的環(huán)化指數(shù)與土壤pH有關(guān) MBT甲基化指數(shù)與年平均氣溫MAT正相關(guān)，也受控于土壤pH所以可以通過對河流入?？诔练e物中CBT和MBT/CBT指標的研究來重建陸地古pH和溫度

2、。介紹GDGTS在陸地系統(tǒng)中的研究進展TEX86古溫度指標在陸相環(huán)境中的研究主要集中在湖泊里。 一些研究表明，表層沉積物中的TEX86指標與年平均湖表面溫度也是線性相關(guān)的，這表明該指標可以應(yīng)用到湖泊環(huán)境中。土壤中也含有一定泉古菌這樣湖泊中的類異戊二烯GDGTS分布又可能會受到陸源土壤類異戊二烯GDGTS輸入的影響。 Blaga et al(2009)對歐洲47個湖泊的調(diào)查認為，這些湖泊中可能受到了陸源土壤類異戊二烯GDGTS輸入的影響，TEX86指標在大多數(shù)湖泊之中不適用。Powers et al(2010)研究全球分布的46個湖泊，只有20個湖泊檢測到類異戊二烯GDGTS，這些TEX86與湖

3、水表層溫度ALST相關(guān)系數(shù)R2=0.68。當剔除BIT0.5樣品，減弱陸源輸入影響，相關(guān)性加強R2=0.86。TEX86古溫度指標在湖泊中應(yīng)用之前需要很好地限定該湖泊中類異戊二烯GDGTS的來源。石筍Yang et al(2011)在我國長江中游地區(qū)和尚洞的石筍里檢測到了類異戊二烯GDGTS的存在。這些類異戊二烯GDGTS不同于洞頂土壤的分布形式，表明它們很可能是石筍表面生長的泉古菌的產(chǎn)物。石筍TEX86值與18O值存在一定的負相關(guān)關(guān)系。由于這一地區(qū)偏負的石筍通常指示更強的季風作用以及更高的溫度。石筍中的TEX86指標也具有重建古溫度變化的潛力，但TEX86指標與石筍洞中溫度校正仍是非常必要的

4、。支鏈GDGTS最初認為湖泊沉積物支鏈GDGTS主要來自陸源土壤的輸入。通過分析湖泊沉積物中的 MBT/CBT指標可以重建湖泊流域內(nèi)的溫度變化。越來越多的研究證實湖泊中也可以產(chǎn)生支鏈GDGTS。全球土壤校正公式在湖泊中已不再適用，另外，湖水的深度和pH似乎也影響著支鏈GDGTS的分布。盡管湖泊支鏈GDGTS的來源也很復(fù)雜，但溫度似乎仍為控制湖泊支鏈GDGTS分布的主要因素?？梢詫催M行校正，去除pH較大的湖泊點。湖泊沉積物古環(huán)境重建熊永強等(2009)嘗試利用MBT/CBT指標對滇池上層沉積物進行了分析，該指標估算的MAT變化趨勢與該地區(qū)這一時期的氣候變化相吻合。Tyler et al(20

5、02)應(yīng)用基于支鏈GDGTS的指標恢復(fù)了蘇格蘭Lochnagar湖過去200年的pH和溫度變化。CBT重建的pH與硅藻殘體恢復(fù)的pH基本吻合，說明積物中的CBT指標可以用來反映流域內(nèi)的pH變化。但是支鏈GDGTS估算的MAT與根據(jù)區(qū)域儀器資料推斷的溫度有較大差別，其具體原因仍不明了。Fawcett et al(2011) 利用湖相沉積物中的MBT/CBT指標重建了Valles Caldera中更新世的MAT變化，均響應(yīng)了各自對應(yīng)時期歲差周期的振幅。古海拔重建 Sinninghe et al（2007）分析了乞力馬扎羅山16個土壤樣品的支鏈GDGTS，結(jié)果表明MBT/CBT指標恢復(fù)的溫度與海拔高

6、度具有很好的線性關(guān)系（R2=0.77），該研究暗示了MBT/CBT可以作為古海拔重建的一個有效指標。 Jia et al(2008)土壤正構(gòu)烷烴也是最近被提出的重建古海拔的有機地球化學指標。 有研究者對比發(fā)現(xiàn)兩個指標相關(guān)性不一致單一指標可能會受到其他不確定因素的影響。們建議將土壤正構(gòu)烷烴與MBT/CBT指標結(jié)合來重建古海拔以提高結(jié)果的可信度。陸源輸入指標BIT BIT指標在海洋沉積物的研究中被用來衡量陸源有機質(zhì)的輸入，初期的研究顯示：該指標在開放大洋里近乎為，在邊緣海地區(qū)為0.02-0.97，在湖泊中為0.01-0.93，在陸源樣品（土壤、泥炭等）中為0.98-1。但是Sun et al(20

7、11) 對我國和尼泊爾24個湖泊的研究顯示，這些湖泊BIT值均接近1，可能因為大量陸源有機質(zhì)的輸入，也可能由于湖里自生的大量支鏈GDGTS。Weijers et al(2006) 對全球土壤的研究以及我們對青海湖周邊土壤的研究均顯示，土壤的BIT值也可能較低。在這兩種情況的干擾下，湖泊BIT指標的應(yīng)用會受到一定的限制。盡管如此，我們認為該指標對某些湖泊仍然是適用的。 三、存在問題湖泊中GDGTs來源）陸源古菌或細菌產(chǎn)生的的輸入；）湖泊中自生的古菌或細菌產(chǎn)生的。不同來源比例之間的相對變化可能會影響的分布。相對單一來源湖泊才適用。季節(jié)變換GDGTs母源生物對季節(jié)響應(yīng)仍不明確。1）有些季節(jié)TEX86相關(guān)性比平均湖水表面溫度好，可能與泉古菌的生長時期有關(guān)。2）一些研究也觀測不到其季節(jié)變