高温中性热泉环境中Fe(II)的微生物氧化机制研究

作为地球上最丰富也是生物圈利用最频繁的过渡金属元素，铁的微生物氧化是自然界水体中存在的一种十分重要的生物地球化学过程。在以中性pH值、高铁含量为特征的水环境中，嗜中性铁氧化菌对Fe(II)的氧化作用十分活跃，是铁的生物地球化学循环中的关键环节。本申请以云南腾冲热海某富铁高温中性热泉为研究对象，重点关注高温中性热泉环境中铁氧化菌参与的Fe(II)生物氧化过程，认识生物成因铁氧化物的矿物学、地球化学和生物矿化特征，探讨生物成因铁氧化物的生物矿化机制，恢复Fe(II)氧化过程在含铁沉淀物堆积体孔隙水中的地球化学记录，确定该高温中性热泉体系中Fe(II)的生物氧化速率和化学氧化速率，识别参与Fe(II)氧化的嗜中性铁氧化菌的类型及铁的生物氧化途径。在此基础上，建立该高温中性热泉铁循环的生物地球化学模型，为深入理解中性环境中铁的生物地球化学循环机制提供科学依据。

作为地球上最丰富也是生物圈利用最频繁的过渡金属元素，铁的微生物氧化是自然界水体中存在的一种十分重要的生物地球化学过程。本项目运用矿物学、地球化学、微生物学和分子生物学等相结合的研究手段，对云南腾冲热海地热区高温近中性热泉中红色沉淀物的地微生物学特征进行了研究，认识了生物成因鞘状铁氢氧化物的超微结构、矿物学和地球化学特征，揭示了生物成因鞘状铁氢氧化物与该泉中微生物之间的关系，探讨了微生物在生物成因铁氢氧化物形成中的潜在作用，对于深入理解中性环境中铁的生物地球化学循环机制和启示太古代海洋条带状铁建造成因等方面具有重要意义。