罗布泊湖盆沉积物有机物结构态与微生物分布相关性的环境意义

湖泊沉积物作为流域地表物质迁移、大气沉降和湖泊内源物的共同宿体,记录了区域气候变化、生态演变等丰富信息,其中有机物结构在自然因素与微生物共同作用下持续发生着变化,记录着微环境演变的历史信息,而有机物状态又决定了微生物的组成与分布。罗布泊作为干旱区环境演变的典型代表,干涸后沉积物有机物结构记录着由湖泊向荒漠变化的进程,尽管14C测定可确定沉积年代,却无法提供有机物结构变化及与生物因素间的关系。前期试验证实孔雀河尾段河床沉积物热重差与微生物数量密切相关。本研究对罗布泊湖盆不同时空尺度沉积物采用包括14C定年、热重差分析、红外、荧光光谱、ICP-MS、HG等分析有机质组成与结构,用细胞膜磷脂法测定微生物活性、PCR-DGGE法分析微生物群落与分布,分析它们相互间的关系,多指标解读其代表的环境意义。研究成果将有助于了解盐碱湖泊干涸后沉积物的生态演变过程，对环境荒漠化控制有重要参考价值。

本项目对罗布泊湖盆西南部不同时空尺度沉积物采用AMS 14C定年、红外、热重-差热分析、ICP-MS等物理化学的方法对沉积物中有机质的含量、组成进行研究。研究表明有机质含量高峰出现60-80cm, 分离提取出的有机质含有有醇类、胺类、脂肪族、烯烃和酮。运用气-质联用技术对分离提取出的有机质进行正构烷烃分析检测，检测出的正构烷烃碳数分布范围在C16-C30之间(只有C组出现C7), C23-C29正烷烃为其主体组成部分，大部分样品低碳数正构烷烃组分(< C21)含量低或缺失。δ13Corg平均组成表明其有机质主要来源于溶解在水中HCO3−释放的CO2作为碳源的水生漂浮植物。沉积物样品分离细菌137株、放线菌30株。通过对纯化株的生理生化指标检测，发现分离自罗布泊沉积物的细菌均具有显著的耐盐碱特性，其中35个纯化株均可耐受6% NaCl，且有27株的最适pH为8.0，最高pH值达10。35个分离株中有33株具有固氮活性。土样pH值越大，碱性越高，有机质含量越低；含水量越低，有机质含量越高，细菌数也高；细菌数基本与正构烷烃丰度保持一致。