近现代沉积物中分子生物标志物对生态环境演变的记录

近年来,生物标志物技术是全球变化研究中最热门的研究手段之一.本文以水体沉积物为研究载体,总结了正构烷烃、脂肪酸及碳同位素技术在生态环境演变研究中的应用,着重叙述了在有机质输入源的识别、植被类型的重建以及古气候的反演等方面的研究动态.以滇池以南小流域为研究靶区开展应用研究,结果表明生物标志物技术可以进行退化小流域百年尺度的生态环境演变研究.沉积物中生物标志物的研究丰富了生态环境演变预测研究.     

浅谈利用黏土矿物重建古气候

利用黏土矿物重建古气候近年来得到了广泛的应用,其分析测试方法较多。其中,X射线衍射分析主要用来确定黏土矿物组合及其含量以及某些黏土矿物的结晶度;化学分析、电镜分析主要用于黏土矿物的来源、成因、演变过程的研究;放射性同位素的研究使气候指标和年代学建立起时间和空间上的联系;而氢氧同位素分析亦能对古气候重建提供重要佐证。本文旨在综述各种研究方法所能提供和揭示蕴藏于黏土矿物中的古气候信息,以期全面综合地利用黏土矿物为手段来重建古气候。     

南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源

对5个采自南海中部地区的表层海洋近代沉积物样品的脂肪酸的组成进行了测试．测试结果表明,南海中部近代沉积物中脂肪酸由正构饱和脂肪酸、一元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪酸及带支链的异构、反异构脂肪酸组成．较高含量的C12：C20短链脂肪酸和较丰富的一元不饱和脂肪酸以及其它细菌标志脂肪酸的出现表明,细菌等海洋微生物是脂肪酸的主要贡献者,海洋浮游生物对南海近代沉积物脂肪酸的贡献仅占次要位置．     

超临界CO2流体萃取连翘-金银花挥发油中蜡质成分的分析

以复方连翘-金银花超临界CO2流体萃取物中的蜡质成分为对象，通过碱催化使蜡降解为相应的脂肪酸和脂肪醇，分别将它们衍生为脂肪酸乙酯和脂肪醇乙酸酯，然后进行GC-MS测定。结果表明该蜡质主要含有3类物质：C16～C30的长链饱和脂肪酸和C20～C30的脂肪醇构成的酯、C24～C34的正构烷烃以及香树精脂等三萜类或其他多环化合物。     

重庆东部40～46kaBP气候事件的石笋记录

石笋的 w(Mg)/w(Sr) 值与Mg的固液分配系数 D_Mg/Ca 直接相关,可作为估算古温度变化的地球化学温度计。用武隆县芙蓉洞的石笋中的Ca、Mg、Sr地球化学值重建了重庆东部40～46kaBP的古气候变化。古气候重建结果显示：46～44.6kaBP为温凉期;44.6～40.6kaBP为持续稳定的冷湿期;40.6～40kaBP为干热期。分辨率达51～135a的古温度曲线清晰地显示了41～42kaBP时期的Heinrich事件H4和在40、45和45.7kaBP的3个暖事件（IS8,9,10）,该结果与前人资料在误差范围内有很好的吻合。     

L-肉碱对肥胖小鼠脂肪酸代谢的影响

为探讨L-肉碱对肥胖小鼠体内脂肪酸代谢的影响，以高脂饲料诱导雄性小鼠肥胖模型，然后将肥胖小鼠随机分为4组：对照组与3个L-肉碱剂量组（100、200、400mg／kg），小鼠每天游泳1h，持续5周。观察小鼠体脂肪变化；气相色谱与质谱连用测定肝脏脂肪酸组成及含量变化；显微镜下观察肝脏冰冻切片。结果表明：200、400mg／kg剂量组的体重及腹部脂肪、血清甘油三酯、总胆固醇、LDL一胆固醇均低于对照组（P〈0．05），HDL-胆固醇高于对照组（P〈0．05）；冰冻切片中脂肪滴减少；棕榈酸和二十碳三稀酸代谢显著增强（P〈0．01）。得出结论：L-肉碱具有增强肥胖小鼠脂肪酸代谢，特别是中长链脂肪酸代谢，降低血脂的作用。     

用树轮碳同位素年序列重建大气二氧化碳浓度

大气圈ＣＯ２浓度及其同位素组成是不断变化的。植物在同化大气ＣＯ２过程中产生碳同位素分馏,因此,树轮中稳定碳同位素比值（＾１３Ｃ／＾１２Ｃ）不仅是重建古气候的工具,也是过去大气ＣＯ２浓度变化的敏感指标器。利用采自浙江西天目山的两株柳杉树轮稳定碳同位素（δ＾１３Ｃ）组成年序列,对１９世纪中叶以来大气ＣＯ２浓度变化进行重建,其重建值与大气ＣＯ２浓度的实测值较吻合。     

胶束溶液中正脂肪酸乙酯的皂化反应

在２０℃和３０℃下，用热动力学面积差法（两点法）研究了极性聚合物（聚乙二醇）、ＣＡＴＢ阳离子表面活性剂及其混合胶束对乙酸乙酯皂化反应的影响；在３０℃下研究了短链醇（乙醇）与ＳＤＳ阴离子表面活性剂混合胶束对正丙酸乙酯皂化反应的影响。结果表明：单一和混合胶束对正脂肪酸乙酯的皂化反应有较强的禁阻作用。还讨论了禁阻作用的原因。     

植物角质层蜡质组成、生物合成及响应外界胁迫功能研究进展

为了探讨植物角质层蜡质在植物响应生物胁迫与非生物胁迫中的功能，为改良植物性状、提高作物品质及作物遗传育种提供新的资源，对植物角质层蜡质的组成、生物合成途径及功能进行综述：植物角质层蜡质主要由长链脂肪酸及其衍生物即烷烃、醛类、酮类、初级醇、次级醇和蜡酯等组成；生物合成途径可分为3个步骤，即C16、 C18脂肪酸的从头合成、 C16、 C18脂肪酸延伸形成长链脂肪酸和长链脂肪酸通过酰基还原途径和脱羰基；植物角质层蜡质在植物响应干旱、紫外线辐射和抗病虫害等非生物和生物胁迫中发挥重要功能。指出利用新的生物技术对蜡质功能及作用机制进行深入研究，探讨植物的抗逆性，是今后的研究方向。     

正构烷烃在双功能催化剂上异构化反应研究进展

对正构烷烃在双功能催化剂上加氢裂化／加氢异构化反应规律的研究进行了综述，详细总结了正构烷烃，尤其是长链正构烷烃在催化剂上的择形裂化和择形异构化机理及其反应网络。讨论了分子筛基择形异构催化剂与润滑油基础油的异构脱蜡的关系。     

Bound lipids in lacustrine sediments in Guchenghu Lake, East China

Conclusion Lipids present in different modes of occurrence in lacustrine sediments vary obviously in their composition. The ester-bound and amide-bound lipids are more likely to be derived from autochthonous input such as bacteria, algae and fungi in the lake, and they were more stable than the free lipids in the process of early diagenesis. Bound lipids record the more actual information about the paleoclimatic and paleoenvironmental changes. Amide-bound P-hydroxy fatty acids can be used as a fingerprint of the past bacterial communities which is informative to the paleoenvironment.     

Simulation experiments for evolution of fatty acids in immature source rocks

The anhydrous, hydrous and bitumen-extrac- ted simulations were carried out for the immature source rocks from the Liaohe sag. It has been shown from the result that with increasing temperature in simulation experiments, the fatty acids content decreased at first and then increased. The decrease of fatty acids in immature rocks is presumably related to alkanes generation in immature oils, whilst the increase may be related to the fact that some additional fatty acids are generated from kerogen and the tightly bound fatty acids in kerogen are released as bound fatty acids in kerogen and unbound fatty acids in bitumen. The fact that the bitumen generated from kerogen contains fatty acids has demonstrated that some bound and tightly bound fatty acids in kerogen can be transferred into bitumen. The preferential fatty acids in the immature source rocks are found to be mono-carboxylic acids with longer chains, whilst krogen contains relatively more di-carboxylic acids. It has been found that the fatty acids in immature source rocks can be changed from that with more longer chains to that with more shorter chains when evolution extent has been increased. Based on simulation results and the fact that the majority of fatty acids in immature oils are those with longer chains, it is inferred that the contribution of fatty acids to forming alkanes in immature oils mainly takes place at the evolution stage with R₀ <0.6%. The simulation experiments have also demonstrated that H₂O could promote the generation of fatty acids with more di-carboxylic acids and delay alkanes formation from fatty acids.     

从微藻中提取多不饱和脂肪酸

初步探测了用尿素包合法从一种海洋微藻中提取出的脂肪中富集16∶2,16∶3,18∶2,20∶5 (分别指碳和双键数,16∶2指十六碳两双键)四种多不饱和脂肪酸(PUFAs)。海洋微藻富含PUFAs,实验研究得出用无水乙醚和石油醚混合溶剂在体积比1∶2、温度20℃、提纯时间5h的实验条件下萃取海藻中的脂肪质量最高。皂化过程选取甲醇作为溶剂要明显优于以乙醇作为溶剂的结果,实验确定采用KOH 甲醇作为皂化试剂;研究了作为关键因素的尿素在尿素包合过程中的影响,得出质量分数为20%的尿素试验提纯效果较好 ,富集所得的多不饱和脂肪酸总量占脂肪酸的89%.     

辽南滨海地区黄土磁化率特征及其古气候分析

通过对辽南滨海地区第四纪黄土沉积物的磁化率测量和分析,发现该区马兰黄土的磁化率值不高,反映了该区晚更新世受末次冰期影响,气候条件干冷,黄土粉尘沉积速率快,成壤作用微弱;时间更早的离石黄土磁化率值偏高,反映其成土环境较为温暖潮湿,黄土粉尘堆积速率慢,成壤作用好。磁化率曲线的波动变化反映了古气候发生多次旋回变化;黄土-古土壤序列很好的指示了干冷、暖湿气候的交替,也对应了冬季风、夏季风的交替变化。根据磁化率值对古气温和古降水量的回归计算得到古气温应介于5.85℃～13.0℃（＋1.5℃）,古降水量介于403.22mm～735mm,其标准都低于当今水平。反演辽南滨海地区中、晚更新世时期的黄土沉积环境是比较干冷的,并且经历了多次的小规模的干冷、暖湿交替变化。     

化学因素对纤维素酶活性的影响(Ⅰ)

纤维素酶早在1906年就已被发现,但直到50年代才引起各国研究者的浓厚兴趣。这类酶可广泛用于农产品加工、食品、饲料和兽药的生产、石油压裂液的处理;也可用于科学研究(如细胞融合的研究)。当今世界,人口爆增,粮食紧缺,能源日趋枯竭和环境污染日益严重。因此,利用纤维素酶来开发新能源并防止纤维素度物的污染是一项很有意义的工作。目前,把天然纤维系转变为新能源的关键,在于纤维素酶的生产费用在生产总成本中占的比重过大。为此,首要的问题是提高酶活性,降低成本。近几年来,已开始试图利用遗传工程技术和细胞融合技术来提高纤维素酶活性,在代谢调控方面的研究也不少,主要研究工作仍集中在菌种选育方面。     

基于CMIP6集合优化数据集的全球陆地极端气候变化预估

预估极端气候事件趋势能够降低其引起的灾害风险.该文基于CMIP6集合优化数据集EPTGODD-WHU,选取5个极端气候指数,即最高气温极大值(TXx)、最高气温极小值(TXn)、最低气温极大值(TNx)、最低气温极小值(TNn)和最大月降水量(PXx),并结合GIS分析手段,对2021—2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的全球陆地极端气温及降水进行预估.结果表明：1)相较于CMIP单一模式,EPTGODD-WHU数据集模拟性能显著提升,气温及降水的空间相关系数分别达到0.99和0.81.2) SSP5-8.5情景下,年最低气温和最高气温均上升明显,且这种上升趋势年内波动不大,地球陆地极寒地区将面临升温的风险,而赤道等极热地区将处于年内长时间酷热状态.3)六大洲在SSP5-8.5情景下的极端降水整体上升趋势最剧烈,但北美洲密西西比平原和滨海平原的地区在SSP5-8.5情景下在未来面临较高的旱灾风险.4)中国西南部地区的极端降水在三个情景下均呈稳定的增幅,且增幅高达60%,预示面临较高的洪灾风险.     

基于厌氧微生物的碳链延长合成高价值化学品反应机理及研究进展：不同电子供体

近年来,世界各国对能源的需求及依赖日益剧增。与此同时,为了实现社会的可持续发展和生态系统的健康稳定,可再生能源及化学品受到了极大的关注。厌氧发酵系统可以在缓解废弃物对环境造成污染的同时生产生物燃料和化学品,逐渐成为一大研究热点。基于厌氧微生物的碳链延长生产中链脂肪酸（C₆-C₁₂）,可比制备传统厌氧发酵产品（CH₄）获得更高的附加值,而与采用传统的化工方法生成中链脂肪酸相比可节省更多成本。中链脂肪酸可以通过短链有机酸的碳链延长得到,这个过程需要电子供体和电子受体的共同参与。电子供体作为驱动碳链延长的主要动力,其种类和性质会直接影响碳链延长的途径,最终产物的类型、产量和产率。因此,本文综述了乙醇、乳酸、H₂和CO等作为电子供体的链延伸机理、主要微生物和研究现状,并给出厌氧微生物利用不同电子供体实现碳链延长制取高附加值化学品的优缺点,提出有待解决的问题和发展前景。     

Projected changes in climate extremes over China in the 21st century from a high resolution regional climate model (RegCM3)

Based on a consecutive simulation of the 21st century conducted by RegCM3, changes in climate extremes over China are investigated, following abasic validation of the model performances in simulating present climate. The model is one-way nested within the global model of CCSR/NIES/FRCGC MIROC3.2_hires. A total of 150-years (1951-2100) transient simulation is carried out at 25 km grid spacing under the IPCC SRES A1B scenario. The indices of the extremesincludes SU (summer days), FD (frost days), GSL (growing season length) for temperature, SDII (simple daily intensity index), R10 (no. of days with precipitation 10 mm/d), and CDD (consecutive dry days) for precipitation. Results show that the model can reproduce both the spatial distribution and the values of the present day annual mean temperature and precipitationwell, and it also shows good performances in simulating the extreme indices. Following the significant warming, the indices of SU and GSL for warm events will increase while the indices of FD for cold events will decrease over China. Heavy precipitation events as measured by SDII and R10 show an general increase over the region, except the decrease ofR10 in the Northeast and central Tibetan Plateau andless change or decrease of it along the middle and lower reaches of the Yangtze River. Decrease of drynessas measured by CDD over northern part of China while increase of it over the Tibetan Plateau, Sichuan Basin and other places in southern China are simulated by the model. This leads to the less change of the regional mean CDD in the time series in the 21st century unlike the other indices, which show clear trend of change following the time evolution.     

陕甘宁三河源区1971-2017年极端降水时空变化分析

为了揭示陕甘宁三河源区极端降水时空分布及其变化规律,利用1971—2017年逐日降水、气温数据,辅以气候趋势系数、小波相干分析等方法分析三河源地区极端降水时空变化特征,并探究极端降水指数与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关联关系。结果表明:1971—2017年,陕甘宁三河源地区极端降水有明显增多的趋势;在空间分布上受地理位置和地形的影响,总体呈现“南高北低”的分布格局,空间差异显著。研究区内极端降水指数变化增减不一,大部地区极端降水量增多,弱降水日数减少,强降水日数增多,降水强度增大,降水趋于极端化。极端降水指数与多元ENSO指数(MEI)呈显著负相关关系,存在3~5 a及9~12 a时间尺度的显著共振周期。     

Hydrodynamic process of Tibetan Plateau lake revealed by grain size: Case study of Pumayum Co

Under the background of global warming,some lakes on the Tibetan Plateau(TP) are potentially sensitive to temperature change.With a case study of Pumayum Co,where glacier meltwater is important to supply(we call this a glacier-fed lake hereafter),we analyze the sensitivity of lake sediment grain size to temperature change.This is done by resolving the modern hydrodynamic process,coupled with comparison of paleoclimatic proxies.According to the spatial distributions of parameters,percentage of grain size and the grain size frequency distribution curve,hydrodynamic processes are analyzed.Five clastic sedimentation types are thereby discriminated.In the open lake area,suspended load transport is the main transport agent.Grain Size Trend Analysis(GSTA),a sediment dynamics model,reveals a trend toward eastward transport.This indicates that the largest and glacier-fed river,the Jiaqu River,influences the entire lake(not just the subsurface alluvial fan),and that lake sediment grain size may serve as a temperature indicator.Time series comparison between grain size of a short core from the central lake and meteorological data confirms this temperature indication,which in turn shows reliability of the method discriminating the hydrodynamic process.This case study will improve the ability of paleoclimatic reconstruction using lake sediment in glacier-fed lakes on the Tibetan Plateau.