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《南极阿德雷岛企鹅粪土沉积物分子地球化学特征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第18卷第4期极地研究Vol.18,No.42006年12月CHINESEJOURNALOFPOLARRESEARCHDecember2006研究论文南极阿德雷岛企鹅粪土沉积物分子地球化学特征1,21313汪建君孙立广胡建芳罗泓灏王新明(1中国科学技术大学极地环境研究室,合肥230026;2国家海洋局海洋大气化学与全球变化重点实验室,厦门361005;3中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广州510640)提要本文分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层的有机地球化学组成与分布。结果表
2、明企鹅粪土沉积层中正构烷烃以C23为主峰,主要来源于冻土湖沼苔藓植物,样品中高含量的烯烃说明其有机质保存良好。醇类以高浓度的植醇和胆甾烷醇为主,胆甾烷醇和胆甾醇浓度曲线一致,并与企鹅粪土层中的无机元素标型组合的曲线相似,可以作为灵敏的企鹅数量指示剂。酸类组分中以C18饱和脂肪酸为主,在南极低温的环境下,C18∶2酸浓度很低,在很多层次中未检测到,可能是因为Y2沉积物中C18酸以及C18∶2酸主要受企鹅粪影响,而非植被影响。同时在酸性组分中也发现高浓度的胆甾酸。Y2湖中的甾类标志物,甾烯、甾醇、胆甾酸均以
3、C27结构为主,组成单一,低浓度的甾烯和高浓度的甾醇,胆甾酸说明甾类化合物主要受企鹅粪便影响,甾醇和胆甾酸保存良好。综合Y2湖的生物标志物的性质,该沉积物有机质保存良好,主要来源于企鹅粪。关键词南极阿德雷岛企鹅粪土沉积生物标志物粪类甾醇胆甾酸1前言企鹅是南极最重要的鸟类,它在联系南极陆地、潮间带和海洋生态系统之间起到了关[1][2]8786[3]键性的作用。企鹅粪土沉积物中的无机生物标型元素组合,TOC,酸溶性Sr/Sr,1315[4][5]δC和δN以及几丁质酶基因含量等各种指标被用来重建企鹅历史时期
4、的数量变化。但是对企鹅粪土沉积物的有机地球化学性质的研究还未见报道。本文研究了企鹅粪土层的生物标志物,分析其性质,寻找合适的表达企鹅数量变化新的替代性指标,并与无机标型元素进行比较。[收稿日期]2006年6月收到来稿,2006年10月收到修改稿。[基金项目]国家自然科学基金项目(40476001)资助。[作者简介]汪建君,女,博士生,从事极地环境研究。[联系作者]孙立广,E2mail:slg@ustc.edu.cn。246极地研究第18卷2研究区域背景环境南极阿德雷岛(62°13′S,58°56′W)是
5、SCAR规定的特别保护区(图1)。该岛为企鹅聚居地,繁殖期企鹅大约有9854只,主要为金图企鹅、阿德雷企鹅和少量帽带企鹅,此外还分布着贼鸥、巨海燕等鸟类。每只企鹅每天排泄约84.5g粪便,繁殖期间一共可以排泄139吨企鹅粪。阿德雷岛大约70%—80%的面积为植被所覆盖,其中藓类和枝状地衣构[6]成的族花石萝-针叶离齿藓2高山金发藓丛覆盖了岛上50%的面积。阿德雷岛企鹅基本上聚居在湖泊集水范围内,其排泄物经过融化的冰雪水冲刷迁移,[7]在湖泊中沉积下来。因此通过湖泊沉积物可以研究历史时期企鹅的信息。[4]
6、图1南极阿德雷岛地理位置及Y2采样位置Fig.1.MapoflocationofY2LakeonArdleyIsland(from[4])1998年我们在岛上的Y2湖采集两个沉积柱Y2和Y221,两个沉积柱相隔0.5m,沉积物都有很强的臭味。样品按1cm间隔分样。Sun等对Y2的研究表明TOC和9种标型[1]元素的组合代表了历史时期企鹅数量的变化。Y221的元素组成和Y2相似,TOC、F、P、Cu等相关性很好,他们的深度曲线和Y2湖几乎一致。说明Y221也是企鹅粪土沉积层。第4期汪建君等:南极阿德雷岛企
7、鹅粪土沉积物分子地球化学特征2473实验方法样品冷冻干燥后,用二氯甲烷和甲醇的混和溶液抽提72h,底瓶加铜片脱硫。抽提液浓缩后加入0.5MKOH/MeOH溶液皂化2h。以正己烷萃取中性组分,之后加稀盐酸调抽提液至pH<2,以正己烷/二氯甲烷(9∶1,v/v)萃取酸性组分,无水硫酸钠脱水。中性组分浓缩至2—3mL,用硅胶柱分离烃类和醇类两个组分。醇类和酸类组分氮气吹干,加BST2FA(N,O2Bistrimethylsilyltrifluoroacetamide)衍生化。烷烃、醇类和酸性组分都进行GC2M
8、S分析,其中烷烃和酸性组分以GC2MS分析定量,醇类以GC分析定量。色谱2质谱检测器型号为HP5792型GC2MSD,色谱柱HP550m×0.32mm×0.17μm(length×I.D.×filmthickness);气相色谱仪型号为Agilent6890N,色谱柱DB550m×0.32mm×0.25um。烷烃分析升温程序如下:60℃(2min)—7℃/min—200℃—3℃/min—280℃(30min)。醇类在色质联用和气相色谱上使用
