地质微生物学中几项最新研究进展 被引量：14

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作者 董海良 于炳松 吕国 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期552-580,共29页

地质微生物学是地质学和微生物学之间的交叉学科,在过去的十几年中已取得了突飞猛进的发展。该研究领域涉及全球许多种极端环境,例如从地下深部结晶岩、古沉积岩、到现代超盐度湖泊、干旱的沙漠和热液喷口系统等。因为地质微生物学进展... 地质微生物学是地质学和微生物学之间的交叉学科,在过去的十几年中已取得了突飞猛进的发展。该研究领域涉及全球许多种极端环境,例如从地下深部结晶岩、古沉积岩、到现代超盐度湖泊、干旱的沙漠和热液喷口系统等。因为地质微生物学进展的综述可能要用一本专著方可阐述清楚,作者在此仅对地质微生物学几个活跃的前缘研究领域进行了综述,包括大陆深部、盐碱环境、干旱沙漠等极端环境中的微生物生态,白云石的微生物成因,古代沉积岩中的微生物古DNA及其环境意义以及海洋地质微生物学等几个方面。这些研究证明了将地质过程和微生物作用联系起来的重要性。 展开更多

关键词 地质微生物学 极端环境 微生物生态 微生物古DNA

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地质微生物学及其发展方向 被引量：36

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作者 陈骏 姚素平 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期154-166,共13页

地质微生物学是在20世纪末发展起来的新的地学分支,主要研究地质环境中的微生物活动过程及其形成的各种地质地球化学记录。通过对现代及地质历史上的各种地质环境,包括极高温,高压,极端酸性,碱性,高盐度,极高放射性,地球深部等环境中微... 地质微生物学是在20世纪末发展起来的新的地学分支,主要研究地质环境中的微生物活动过程及其形成的各种地质地球化学记录。通过对现代及地质历史上的各种地质环境,包括极高温,高压,极端酸性,碱性,高盐度,极高放射性,地球深部等环境中微生物的生存和演化,及其和地质环境的相互作用而形成的各种地球化学记录的研究,探讨微生物在过去、现在和将来对生命活动最重要的元素(C,H,O,N,S,Fe等)在全球或局部尺度上的循环作用,从而对微生物的风化作用、成矿作用、地质环境下的微生物生态链及其环境的研究提供重要的科学证据。微生物与矿物的相互作用、极端环境下的微生物和生态及分子地质微生物学是当前地质微生物学研究的重要方向。 展开更多

关键词 地质微生物学 生物成矿作用 极端环境 分子生物学 生物地球化学

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南京农业大学环境与地质微生物学团队

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《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期F0002-F0002,共1页

团队简介团队长期致力于农业微生物资源、农业生态环境保护、元素生物地球化学循环等研究。围绕土地整治中的关键问题,以修复和治理重金属污染土地为主要目标,以微生物学为特色,重点挖掘特殊生境微生物资源,探究微生物-植物-金属元素之... 团队简介团队长期致力于农业微生物资源、农业生态环境保护、元素生物地球化学循环等研究。围绕土地整治中的关键问题,以修复和治理重金属污染土地为主要目标,以微生物学为特色,重点挖掘特殊生境微生物资源,探究微生物-植物-金属元素之间的相互作用,开展根际和内生有益菌修复重金属污染土壤的关键共性原理研究、耕地安全利用的生物治理产品和技术研发、微生物资源库构建和应用研发。 展开更多

关键词 农业生态环境保护 土地整治 农业微生物 耕地安全 生物治理 微生物资源 地质微生物学 应用研发

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小小地质微生物演绎跨圈层的相互作用 被引量：1

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作者 谢树成 朱宗敏 +3 位作者 张宏斌 杨义 王灿发 阮小燕 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期446-454,共9页

地球系统科学特别关注跨圈层的相互作用,包括深部系统与表层系统的相互作用、表层系统海-陆-气之间的相互作用。这种庞大时空尺度的地质作用过程可以被小小的地质微生物记录下来,足见地质微生物的以小见大、见微知著特征。在二叠纪-三... 地球系统科学特别关注跨圈层的相互作用,包括深部系统与表层系统的相互作用、表层系统海-陆-气之间的相互作用。这种庞大时空尺度的地质作用过程可以被小小的地质微生物记录下来,足见地质微生物的以小见大、见微知著特征。在二叠纪-三叠纪之交和晚奥陶世这两个完全不同场景的显生宙火山活动过程中,爆发的初期都出现了包括蓝细菌在内的海洋固氮微生物繁盛,紧接着出现了包括藻类、放射虫、有孔虫等真核微生物的繁盛,显示了火山活动引发了从原核微生物向真核微生物群落的转变过程。不仅如此,人们还发现地质微生物可以通过条带状铁建造等生物成因岩石引发了前寒武纪的火山活动,而且还可能启动了最早的板块运动。地质微生物不仅对火山活动这一与碳循环有关的跨圈层地质作用具有很灵敏的响应和反馈能力,而且还能示踪表层系统复杂的海-陆-气相互作用及其物质传输过程。利用地质微生物的诸多干湿古气候代用指标,发现了中国东部地区不同时间尺度干湿状况的三极模态空间变化格局,而且还识别出了西北地区与西太平洋海洋上层热量有关的极端干旱事件。地质微生物记录的这些干湿状况是高纬与低纬的海-陆-气相互作用在水循环方面的体现。地质微生物演绎的与碳循环和水循环有关的这些跨圈层过程仅是地球系统的冰山一角,随着地球生物学的发展和技术方法的创新,越来越多的宜居地球形成之谜会被地质微生物所破解,包括地质微生物与深部过程的互馈效应、地质微生物与地球重大环境转型的关系以及地质微生物对地球生态系统演化的影响。 展开更多

关键词 深地科学 地球生物学 地质微生物学 火山活动 碳循环 水循环 全球变化

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青海湖:研究地质微生物的天然实验室 被引量：7

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作者 妥进才 陈骏 +3 位作者 姚素平 季峻峰 李一良 张传伦 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期187-193,共7页

青海湖位于青海省的东北部,是中国境内最大的内陆高原咸水湖泊。由于青藏高原的不均匀隆升,使这些湖泊形成了封闭的水系和地球化学物质循环特征。青海湖有限的几条供给河流的水化学受其所经过岩石的化学成分控制,而湖水的化学成分和物... 青海湖位于青海省的东北部,是中国境内最大的内陆高原咸水湖泊。由于青藏高原的不均匀隆升,使这些湖泊形成了封闭的水系和地球化学物质循环特征。青海湖有限的几条供给河流的水化学受其所经过岩石的化学成分控制,而湖水的化学成分和物理化学特征则受补给水系的影响。湖泊的碳循环除受盆地周围风化搬运作用以外,主要碳源为湖泊以及周围的生物群落。青海湖水的物理化学特征本身由于受补给水源和深度的影响而具不均一性,并随季节温度的变化而发生调整。这些特征预示其独特的微生物生态系统和与之有关的碳循环和元素地球化学循环特征。丰富的铁、硫酸根、碳酸根和钙镁离子为其中嗜铁和嗜硫的微生物繁盛以及随后的矿化作用提供了有利的条件。藻类也具有很高的多样性并且不同种类具有明显的随季节或气温变化的特点。这些微生物活动会在湖泊沉积物中形成有机的和无机的生物标记化合物或矿物。进一步揭示这些生物标记化合物与局部环境的碳循环、元素循环、微生物生态以及相关环境变迁的关系将具有重要意义。 展开更多

关键词 青海湖 现代沉积物 地质微生物学 生物标志化合物 同位索地球化学

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极端环境下的微生物及其生物地球化学作用 被引量：20

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作者 陈骏 连宾 +1 位作者 王斌 H.H.TENG 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期199-207,共9页

极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质... 极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。 展开更多

关键词 极端环境 极端微生物 生物地球化学 地质微生物学

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微生物勘探技术在潮汕坳陷油气勘探中的应用初探 被引量：5

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作者 赵忠泉 孙鸣 +6 位作者 万晓明 陈胜红 赵静 宋立军 李辉 强昆生 梁永兴 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期645-654,共10页

东沙海域潮汕坳陷中生界研究程度相对较低,油气分布规律不明,为了加强对该区油气分布和富集规律的研究,针对潮汕坳陷西部地质目标首次应用微生物地球化学勘探技术(MGCE),探讨其含油气性。MGCE技术以轻烃微渗漏理论为基础,采用地质微生... 东沙海域潮汕坳陷中生界研究程度相对较低,油气分布规律不明,为了加强对该区油气分布和富集规律的研究,针对潮汕坳陷西部地质目标首次应用微生物地球化学勘探技术(MGCE),探讨其含油气性。MGCE技术以轻烃微渗漏理论为基础,采用地质微生物学方法和地球化学方法检测研究区海底表层的微生物异常和吸附烃异常,预测研究区下伏地层中油气的富集区及其油气性质。检测结果显示研究区西部凹陷的斜坡区微生物异常呈块状发育,轻烃微渗漏强度变化大,可能为潜在油气富集区,酸解吸附烃成果显示可能的油气性质为干气和凝析油气。 展开更多

关键词 地质微生物学 中生界 微生物异常 吸附烃异常 油气资源调查工程 潮汕坳陷 东沙海域

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微生物与沉积岩的协同演化 被引量：6

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作者 谢树成 颜佳新 +1 位作者 杨义 杨江海 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1635-1644,共10页

[意义]生物圈是地球区别于其他星球的一大关键,微生物因时空分布广、代谢功能多样、繁殖快、丰度高而对地球宜居性产生重要影响,探索微生物与沉积岩的协同演化关系对了解宜居地球的形成过程与途径具有重要意义。[进展]太古宙虽然以火成... [意义]生物圈是地球区别于其他星球的一大关键,微生物因时空分布广、代谢功能多样、繁殖快、丰度高而对地球宜居性产生重要影响,探索微生物与沉积岩的协同演化关系对了解宜居地球的形成过程与途径具有重要意义。[进展]太古宙虽然以火成岩为主,少量的沉积岩也以物理作用为主,但铁代谢微生物广泛参与了条带状硅铁建造的形成。元古宙的沉积岩发生了革命性变化,其丰度远比火成岩多,而且微生物作用明显加强。元古宙出现了大量丰富多彩的钙质微生物岩和微生物成因沉积构造,白云岩出现峰值,微生物形成的碳酸盐台地形态也多变。在元古宙末期,泥岩丰度的增加与陆地低等生物繁盛而导致黏土矿物工厂的生产机制升级有关。在元古宙与显生宙的过渡时期,出现了从硅质、磷质到钙质的转换,这与原核微生物向真核微生物再向多细胞动物的演化以及海洋环境的pH和Eh等条件变化有关。到了显生宙,多细胞动物大发展,而微生物群落受到压制,白云岩丰度开始降低。在真核微生物方面,古生代绿藻类的优势被中—新生代的红枝藻系所代替,使得碳酸钙沉积从浅水向深水扩展。特别是,在显生宙一些重大突变期,碳酸盐工厂出现从骨架灰岩到钙质微生物岩的多次大转换,并且出现一些错时相和微生物成因沉积构造,这些都与宏体生物出现危机后微生物生态系统的短暂发展有关。泥岩丰度在志留纪以后猛增,这与高等植物登陆导致黏土矿物工厂的又一次变革以及植物—微生物相互作用导致有机质絮凝作用的加强有关。[结论与展望]地质时期的条带状硅铁建造、灰岩、白云岩、磷块岩、硅质岩等沉积岩都与微生物作用密切相关,甚至一部分泥岩的形成也可能与微生物作用有关。微生物参与了许多沉积岩的形成,导致微生物在地质时期与沉积岩具有协同演化的关系。未来可以利用地质大数据定量化研究各类沉积岩在地质时期的分布和丰度及其与不同微生物之间的关系,由此进一步探索地球深部与表层的联动。 展开更多

关键词 生物岩石学 地质微生物学 地球生物学 岩石圈 生物圈 生物地质作用

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真菌的生物地质作用及其在环境修复中的应用 被引量：4

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作者 李涵 蔡林 +1 位作者 姚奇志 周根陶 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期382-394,共13页

真菌在自然界中作为有机体的分解者、动植物的病原菌和共生菌,广泛分布于地表和土壤环境,并通过一系列生长及代谢活动,与周围环境中的岩石或矿物基质发生作用,进而影响地球化学过程。真菌的生物地质作用主要包括:真菌促进下岩石或矿物... 真菌在自然界中作为有机体的分解者、动植物的病原菌和共生菌,广泛分布于地表和土壤环境,并通过一系列生长及代谢活动,与周围环境中的岩石或矿物基质发生作用,进而影响地球化学过程。真菌的生物地质作用主要包括:真菌促进下岩石或矿物的风化,真菌诱导下次生矿物的形成,以及与上述过程相对应的营养元素和金属离子的迁移与固定。近年来,由生物风化发展而来的生物浸取技术,已经在生物采矿、选矿以及受污染土壤和工业垃圾的生物治理等多个方面得以应用。而将真菌用作吸附剂的生物吸附研究,则显示其能有效祛除工业废水及受污染地下水中所含的金属和有机污染物。因此,无论是从地球化学循环的角度出发,还是考虑资源与环境效应,研究真菌的生物地质作用都具有十分重要的意义。文中从真菌生物风化、生物矿化和环境修复等方面综述了真菌生物地质作用研究的最新进展,并对今后的研究工作进行了展望,旨在加深真菌在地质微生物学作用过程中的认识,促进相关领域的进一步发展。 展开更多

关键词 真菌 地质微生物学 生物风化 生物矿化 环境修复

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海底热液喷口区类脂物生物标志化合物研究进展

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作者 雷吉江 初凤友 +2 位作者 于晓果 李小虎 葛倩 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期175-184,共10页

类脂物生物标志化合物(简称类脂物生标)记录了原始生物母质的分子组成信息,是研究极微生物群落、探索生命起源与演化的重要载体。综述了海底热液喷口区类脂物生标的主要研究进展,重点探讨烷烃、脂肪酸、醚类生标的应用及科学意义。类脂... 类脂物生物标志化合物(简称类脂物生标)记录了原始生物母质的分子组成信息,是研究极微生物群落、探索生命起源与演化的重要载体。综述了海底热液喷口区类脂物生标的主要研究进展,重点探讨烷烃、脂肪酸、醚类生标的应用及科学意义。类脂物生标研究表明,海底热液喷口区具有独特而又丰富的生物群落,喷口区动物群落与其他深海环境相似物种在饮食结构上有明显差别,它们主要捕食化能自养细菌或古细菌,且不同物种所捕食的微生物种类也具有选择性。为应对喷口区的极端物化环境,热液细菌和古菌形成了独特细胞分子组构。类脂物生标及单体同位素组成显示,喷口区存在嗜热型氨氧化和甲烷缺氧氧化古菌活动,在热液流体富H2的情况下硫酸盐还原菌与产甲烷古菌能够共存,碳限制条件下能产生富13 C(-11.8‰^+3.6‰PDB)的类脂物生标。类脂物生标对于揭示热液微生物种群与营养关系、指示热液环境条件、反映热液区甲烷代谢作用以及探索生命起源与进化过程具有重要的研究意义,今后还需加强其应用范围及相关指示性机理等方面的研究。 展开更多

关键词 热液喷口 类脂类 生物标志化合物 地质微生物学

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华北下二叠统太原组Zoophycos潜穴中碳酸盐岩微形体的特征及其意义 被引量：9

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作者 宋慧波 郭瑞睿 +1 位作者 王保玉 胡斌 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期797-808,共12页

华北地区下二叠统太原组碳酸盐岩中的Zoophycos遗迹化石十分丰富,根据其潜穴充填物颜色的不同,可将太原组Zoophycos分为四种类型,即具黑色、灰色、灰白色、红色充填物的Zoophycos。本文选取河南焦作和山西附城太原组剖面中具有代表性的Z... 华北地区下二叠统太原组碳酸盐岩中的Zoophycos遗迹化石十分丰富,根据其潜穴充填物颜色的不同,可将太原组Zoophycos分为四种类型,即具黑色、灰色、灰白色、红色充填物的Zoophycos。本文选取河南焦作和山西附城太原组剖面中具有代表性的Zoophycos样品,利用扫描电子显微镜和能谱仪对其潜穴中的充填物进行了超微特征观察及元素组成测定,发现了大量成因与微生物相关的碳酸盐岩微形体(单体矿物和集合体),识别出球状(表面光滑的球状体、表面具有不定形细粒结构的球状体、表面呈刺状细粒结构的球状体和球状集合体)、杆状(刺杆状分枝形网状体、刺杆状单体、螺旋杆状单体、双列杆状体、光滑直线形杆状单体、末端膨大的光滑杆状体)、簇状、网状、瓶状和似脑球状等6种形态类型,其中多数显示出不同的微生物结构。这一发现表明,Zoophycos遗迹化石并非简单的觅食迹或食物储藏所,其造迹生物与微生物很可能存在互利共生关系。此次研究有助于探索地质微生物作用对地球化学过程的影响,并为精细分析该研究区太原组碳酸盐岩的形成过程及其沉积演化提供了微观资料。 展开更多

关键词 地质微生物学 碳酸盐岩微形体 ZOOPHYCOS 太原组 华北地区

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