青藏高原所揭示青藏高原不同生態區表層土壤中萜類化合物分布特徵

2020-12-02 瀟湘晨報

特徵生物標誌物萜類化合物具有指示生態系統和植被多樣性的潛力。為理解和應用萜類生物標誌物,需通過普查、鑑定和分析工作,明確不同生態系統中現代植物和表土中萜類化合物分布特徵及其對應關係。

中國科學院青藏高原研究所新生代環境團隊、中科院青藏高原地球科學卓越創新中心副研究員白豔與陝西科技大學化學與化工學院天然產物穩定同位素組學團隊博士周友平合作,選取青藏高原周緣兩個具有明顯垂直地帶性的高度斷面,對其土壤和植被中的萜類化合物進行分析。研究區包括屬於溫帶季風氣候、生態多樣性豐富的青藏高原東部貢嘎山東坡斷面(海拔1230 m至4500 m)(圖1),以及青藏高原北部山地沙漠區域西崑侖山北坡斷面(海拔1300 m至5050 m)。該地區的主要植被由草甸和高山草原組成(圖2)。

研究團隊在貢嘎山表土中檢測到46種萜類化合物,主要為蒲公英烷、齊墩果烷、木栓烷、烏散烷、羽扇烷、穀氨酸和羊毛甾烷系列等(圖3-4),包含幾乎所有萜類化合物,與生態多樣性豐富的上覆植被一致。但是在乾旱的西崑侖山,僅發現以蒲公英烷系列為主的7種多環三萜化合物,說明萜類化合物的多樣性在一定程度上反映出上覆植被的生態多樣性。在貢嘎山表土中,還發現較不常見的三萜類化合物,並整理出涉及到的三萜類化合物質譜圖。通過與斷面內的垂直地帶差異相對應,不同海拔的表土具有不同的萜類化合物組合特徵,可能反映研究樣帶的垂直海拔氣候梯度決定的植被分布格局,有望成為青藏高原古植被和古氣候研究的新特徵指標,也為重建青藏高原古植被以及應用沉積物中萜類化合物降解產物提供參考。

相關研究成果以Terpenoids in surface soils from different ecosystems on the Tibetan Plateau為題,發表在Organic Geochemistry上。白豔為論文第一作者,青藏高原所碩士研究生陳清虎為論文第二作者,白豔和周友平為論文共同通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金面上項目、中科院A類戰略性先導科技專項「泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設」和第二次青藏高原綜合科學考察研究的支持。

論文連結

圖1.貢嘎山東坡垂直植被分區及氣候條件。MAT=年平均溫度;MAP=年平均降水量;MAPE=年平均潛在蒸發量;黑點為採樣點位置

圖2.崑崙山北坡植被垂直分帶及氣候條件。右圖海拔為4550米,黑點為採樣點位置

圖3.A:該研究中確定的三萜類化合物的結構圖;B:在EI電離模式下三萜的碎裂模式

圖4.(a)從土壤樣品G8(3776 m asl)分離出的部分三萜衍生物的總離子色譜圖和(b)部分m/z 177+191+204+218+274提取離子圖,及其質譜圖(附結構式及其可能的斷裂方式)

【來源:青藏高原研究所】

聲明:轉載此文是出於傳遞更多信息之目的。若有來源標註錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯繫,我們將及時更正、刪除,謝謝。 郵箱地址:newmedia@xxcb.cn

相關焦點

  • 地質地球所揭示青藏高原和黃土高原黃土/古土壤序列的磁性特徵
    地質地球所揭示青藏高原和黃土高原黃土/古土壤序列的磁性特徵 2015-02-02 地質與地球物理研究所   稀土元素和粘土礦物的研究表明,不同於黃土高原黃土,川西黃土物源來自於青藏高原內部,物源的不同改變了背景磁性礦物的種類、含量和粒徑,但並不是整體磁學特徵的主導因素。
  • 青藏高原植物生長的「氮素」秘密
    作為分布最為廣泛的植被類型,高寒草地約佔高原面積的60%以上,主要由高寒草原、高寒草甸和沼澤化草甸組成(圖2)。其中,高寒草原和高寒草甸分別主要分布在氣候乾旱的高原西部和氣候溼潤的高原東部,而沼澤化草甸作為一種隱域植被零星分布在高原面上。不管是草甸還是草原植物,都需要通過吸收土壤中的氮或者固定大氣中的氮來維持自己的生長。因此,青藏高原植物生長的秘密可能與氮素密切相關。
  • 青藏高原所等發布青藏高原地-氣相互作用高時間解析度觀測數據集
    青藏高原是反映氣候系統不同圈層相互作用及其影響效應的典型區域。然而,受自然環境、複雜地形和下墊面特徵的制約,青藏高原綜合觀測站網稀疏、氣象臺站代表性較差,衛星反演產品在高原地區存在較大不確定性。因此,青藏高原成為我國觀測資料最為缺乏的地區之一,已嚴重阻礙研究人員對青藏高原地-氣相互作用過程和水分循環規律的科學認識,制約了數值模式的發展和我國災害性天氣氣候預測水平的提高。
  • 青藏高原所發現土壤微生物固碳在乾旱區生態系統碳匯中發揮重要作用
    青藏高原所發現土壤微生物固碳在乾旱區生態系統碳匯中發揮重要作用 2020-11-20 青藏高原研究所   土壤微生物GPP可佔到植物GPP的35.7%,不同季節佔比不同,七、八月最大,連續四年監測均值為18.2%(圖3),該比值隨土壤水分的增加而增加,但與土壤溫度無相關性(圖4),這揭示了青藏高原草地生態系統中水分是影響土壤微生物固碳貢獻率的主要因素。
  • 蘭州大學學者及合作者揭示青藏高原多年凍土退化影響碳釋放的過程
    蘭州大學資源環境學院牟翠翠教授與中國科學院西北生態環境資源研究院、美國楊百翰大學和德國漢諾瓦萊布尼茲大學等單位的科研人員合作,綜合分析了過去青藏高原氣溫、多年凍土地溫和熱喀斯特地貌的發育過程,揭示了青藏高原多年凍土退化對
  • 青藏高原大型湖泊蒸發量分布及水資源總量獲揭示
    揭示了青藏高原大型湖泊蒸發量空間分布及其水資源總量估算。結果表明,青藏高原湖泊蒸發水資源總量為每年517±21億噸,其中75個大型湖泊的蒸發水資源總量為每年294±12億噸。  「研究論文結果不僅可以有效減小湖泊蒸發引起的高海拔大型湖泊水量平衡研究的不確定性,而且研究方法在世界其他地區的雙季對流湖泊的湖面蒸發估算中具有很好的應用前景。」馬耀明告訴《中國科學報》。
  • 青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展
    青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展 2017-11-30 青藏高原研究所 【字體:大 中 小】
  • 青藏高原季節性凍土凍融變化研究取得進展
    近日,中國科學院西北生態環境資源研究院研究員羅斯瓊團隊在Journal of Climate上,發表題為Freeze-Thaw Changes of Seasonally Frozen Ground on the Tibetan Plateau from 1960 to 2014的研究論文,揭示20世紀60年代以來青藏高原季節性凍土凍融的時空變化特徵。
  • 青藏高原遠古奧秘 從地貌演化中找答案
    新生代以來,隨印度板塊與歐亞板塊持續碰撞,亞洲大陸內部「世界第三極」青藏高原不斷快速隆升並向外擴展,構造變形強烈,強震災害頻發,地貌類型豐富,氣候背景獨特。張會平介紹,構造地貌研究,就是要認識和理解地球地貌演化規律、大陸構造變形及其動力學機制、地球表層和固體地球相互作用機制,最終有效服務國家防災減災救災總體規劃。  青藏高原古高度幾何?
  • 我國科學家研究揭示 丹尼索瓦人曾長期生活在青藏高原
    國家文物局副局長宋新潮說,「考古中國」重大項目關注中國境內人類起源、文明起源、中華文明形成、中華文明在世界文明中的重要地位等關鍵領域。會議聚焦青藏高原東、北部地區重要考古發現。這個神秘的「全新」人,相關明確的人骨化石發現較少,但遺傳特徵研究深入,對現代大洋洲、東亞、南亞和美洲原住人群有遺傳貢獻,是國際廣泛關注的研究熱點。中國研究團隊成功獲取了丹尼索瓦洞以外的首個丹尼索瓦人線粒體基因序列,最終揭示丹尼索瓦人成功適應了高寒缺氧的環境,在晚更新世就長期生活在青藏高原,也是支撐丹尼索瓦人在亞洲地區廣泛分布的一個有力證據。
  • 蘭州乾旱氣象研究所積極開展青藏高原科考
    甘肅日報記者從中國氣象局蘭州乾旱氣象研究所了解到,今年6月以來,在第二次青藏高原綜合科學考察項目的支持下,蘭州乾旱氣象研究所開展相關科學考察,先後在青藏高原東北邊坡的甘南州,地處青藏高原東北部的青海、四川、甘肅等地,以及
  • 丹尼索瓦人曾長期生活在青藏高原
    國家文物局副局長宋新潮說,「考古中國」重大項目關注中國境內人類起源、文明起源、中華文明形成、中華文明在世界文明中的重要地位等關鍵領域。會議聚焦青藏高原東、北部地區重要考古發現。這個神秘的「全新」人,相關明確的人骨化石發現較少,但遺傳特徵研究深入,對現代大洋洲、東亞、南亞和美洲原住人群有遺傳貢獻,是國際廣泛關注的研究熱點。  中國研究團隊成功獲取了丹尼索瓦洞以外的首個丹尼索瓦人線粒體基因序列,最終揭示丹尼索瓦人成功適應了高寒缺氧的環境,在晚更新世就長期生活在青藏高原,也是支撐丹尼索瓦人在亞洲地區廣泛分布的一個有力證據。
  • 科學家首獲青藏高原中南部新生代地層年代序列——改寫青藏高原隆...
    中國日報12月11日電(記者 張之豪)12月10日,記者從中科院青藏高原所獲悉,該所新生代環境團隊方小敏研究員等聯合中國地質大學(北京)王成善院士、蘭州大學等國內外研究機構和大學,精確測定和建立了青藏高原中南部倫坡拉盆地約4100至2150萬年期間的新生代地層年代序列,修正了該區域古高度年代為
  • 西北研究院等在青藏高原季節性凍土凍融變化研究中取得進展
    20世紀60年代以來青藏高原季節性凍土凍融的時空變化特徵。季節性凍土凍融變化是氣候變化的指示器,通過對地表能量、水分和碳循環的影響,在局地和全球氣候以及陸地生態系統中發揮作用。目前仍缺乏對整個青藏高原季節性凍土凍融時空特徵、變化趨勢以及潛在原因的認識。基於此,研究人員以1960-2014年青藏高原觀測的季節性凍土凍結深度為基礎,分析凍結深度以及凍融期的時空特徵和變化趨勢,探討與氣候、地理因素的關係,並預估整個青藏高原區域季節性凍土凍融變化。
  • 丹尼索瓦人曾長期生活在青藏高原
    國家文物局副局長宋新潮說,「考古中國」重大項目關注中國境內人類起源、文明起源、中華文明形成、中華文明在世界文明中的重要地位等關鍵領域。會議聚焦青藏高原東、北部地區重要考古發現。這個神秘的「全新」人,相關明確的人骨化石發現較少,但遺傳特徵研究深入,對現代大洋洲、東亞、南亞和美洲原住人群有遺傳貢獻,是國際廣泛關注的研究熱點。 中國研究團隊成功獲取了丹尼索瓦洞以外的首個丹尼索瓦人線粒體基因序列,最終揭示丹尼索瓦人成功適應了高寒缺氧的環境,在晚更新世就長期生活在青藏高原,也是支撐丹尼索瓦人在亞洲地區廣泛分布的一個有力証據。這一研究成果日前在線發表在《科學》雜志上。
  • 青藏高原災害發展趨勢與災害風險
    受區域構造活動、地形地貌、水熱條件和人類活動影響,青藏高原自然災害的分布具有 4 個特徵。根據發生時間的不同,青藏高原的旱災可以分為春旱和夏旱。春旱主要是因為該地區每年 3—5 月份降水量明顯偏少,太陽輻射強,加上風力大、蒸發力強所引起的乾旱。夏旱一般發生在每年 6—8月份,主要是由於雨季開始時間偏晚,或者雨季中發生間歇性乾旱。受氣溫變化影響,青藏高原的常年凍土活動層厚度以及季節性凍土面積變化也表現出較強的季節性特徵。
  • ...實驗室最新研究揭示了青藏高原高寒草地植物-土壤微生物多樣性...
    青藏高原是地球的「第三極」,正經歷著氮沉降急劇增加和降水變化的生態影響過程。高寒草甸約佔青藏高原面積的35%,是青藏高原最重要的植被類型之一。雖然氮沉降和降水的變化會引起植物組成和多樣性的變化,但對由此導致植物多樣性與土壤微生物多樣性之間關係如何變化尚不清楚。
  • 丹尼索瓦人DNA揭示人類佔據青藏高原的時間比想像中早
    丹尼索瓦人DNA揭示人類佔據青藏高原的時間比想像中早(神秘的地球uux.cn「藉助多種科技手段,項目團隊為該遺址建立了距今約19萬至3萬年的可靠年代框架,利用新興的沉積物DNA分析技術成功獲取大量丹尼索瓦人線粒體DNA,揭示丹尼索瓦人在晚更新世廣泛分布在歐亞大陸東側,長期生活在青藏高原上。」張東菊介紹。
  • 人類佔據青藏高原的時間比想像中早
    來源:科技日報原標題:丹尼索瓦人DNA告訴你 人類佔據青藏高原的時間比想像中早「我是誰?」「從哪裡來?」當哲學家在進行形而上的苦思冥想時,科學家們則忙著在現實世界中尋找證據。「藉助多種科技手段,項目團隊為該遺址建立了距今約19萬至3萬年的可靠年代框架,利用新興的沉積物DNA分析技術成功獲取大量丹尼索瓦人線粒體DNA,揭示丹尼索瓦人在晚更新世廣泛分布在歐亞大陸東側,長期生活在青藏高原上。」張東菊介紹。蘭州大學、中科院青藏高原研究所和中科院古脊椎動物與古人類研究所等機構主導的這項研究於北京時間10月30日在線發表於《科學》上,張東菊為該論文第一通訊作者。