在国家自然科学基金等项目的资助下,赵美训教授课题组通过与美国华盛顿学JulianSachs教授合作,通过实验室培养,在典型浮游植物生物标志物与生物量定量关系研究取得新进展。
海洋生物泵对大气CO2浓度乃至地球气候的变迁具有重要影响。地质历史时期典型浮游植物类群对海洋生物泵的贡献,是生物地球化学和有机地球化学领域的重要研究内容。浮游植物的特征性类脂生物标志物可以重建古生产力和群落结构,但目前仍无法定量说明不同环境条件下特定浮游植物类群对生物泵的贡献,限制了生物标志物法的定量应用。硕士研究生丁杨等研究了3种硅藻、3种甲藻和1种颗石藻生长、生物量和类脂生物标志物产生量对温度和营养盐N:P变化的响应,进一步探索了类脂生物标志物与生物量(颗粒有机碳)之比对环境变化的响应规律。结果表明,菜子甾醇可由1种硅藻、3种甲藻和1种颗石藻产生,而甲藻甾醇和长链烯酮分别只由甲藻和颗石藻产生。对于菜子甾醇,在硅藻中的最高值出现在均衡营养盐N:P条件下,甲藻中的最高值出现在N和P短缺条件下,颗石藻中的最高值出现在均衡营养盐N:P的条件下。甲藻甾醇和长链烯酮也随温度和营养盐N:P变化而变化,但变化规律不明显。总体而言,不同温度和营养盐N:P条件下所有微藻中,类脂生物标志物与生物量比值的浮动不超过3。与本研究所设置的培养条件相比,地质历史时期特定海域温度和营养盐N:P的变化范围相对较小。因此,本研究结果表明类脂生物标志物可以有效指示不同时间尺度特定浮游植物类群对海洋碳通量的贡献。
该研究成果近期发表于国际知名地学期刊OrganicGeochemistry,2017-2018年影响因子为2.810。
Citation:Ding, Y., Bi, R., Sachs, J.P., Chen, X., Zhang, H.L., Li, L. and Zhao, M., 2019. Lipid biomarker production by marine phytoplankton under different nutrient and temperature regimes. Organic Geochemistry.131: 34-49. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2019.01.008
图:温度和营养盐N:P对微藻菜子甾醇的胞内含量以及单位培养体积含量(平均值±SE)的影响。(a-c)三角褐指藻;(d-f)米氏凯伦藻;(g-i)东海原甲藻;(j-l)微小原甲藻;(m-o)赫氏艾密里藻。