李江涛
- 作品数：16 被引量：19H指数：3
- 供职机构：同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球生物学环境科学与工程更多>>
- 深水珊瑚的食物及其地球化学意义被引量：3
- 2019年
- 深水珊瑚生存在黑暗的冷水环境中,为其提供能量和营养的食物源于哪里,是一个关键的生态学和生物地球化学问题。目前的主流认识是珊瑚的食物主要来自于表层海水生产的沉降有机质,但越来越多的研究发现它们能够通过与多种化能自养和异养微生物共生来获得食物供给。深水珊瑚的碳、氮同位素可用来示踪和揭示珊瑚的食物来源,也可用于重建古海洋初级生产者构成和表层海水硝酸盐同位素的变化,成为古海洋生物地球化学研究的宝贵材料。但由于与微生物共生现象的广泛存在,运用深水珊瑚有机碳、氮同位素来反映表层海洋环境变化的可靠性还有待进一步验证。南海近年来发现的深水柳珊瑚林,在国际上仍属认识相对匮乏的新领域,对其开展生物化学基础和古海洋学重建研究,能够为了解深水珊瑚系统提供新的见解。
- 罗中原李江涛贾国东
- 关键词：食物来源共生微生物氮同位素
- 中性环境中微生物介导下的厌氧铁氧化及生物矿化效应被引量：1
- 2012年
- 铁是地球上最丰富也是生物圈利用最频繁的过渡金属元素。它是许多细胞化合物的组成成分，参与了众多的生理功能。在自然界中，随着水体pH和化学组分（如氧浓度）的不同，铁的存在形式和循环途径也大不相同（图1），它既能形成稳定的二价铁化学组分，也能形成稳定的三价铁化学组分。
- 章力学彭晓彤周怀阳李江涛吴自军
- 关键词：生物矿化微生物厌氧介导过渡金属元素
- 海底热液活动与生命起源被引量：3
- 2009年
- 现代海底热液活动及有关的生命现象是最近三十年来自然科学最重要的发现之一,给地质学、地球化学和生物学的研究提供了全新的视野。通过对地球早期环境条件及其演化的研究,结合地质历史上最早生命的记录,一些科学家意识到,海底热液活动完全具备地球上生命起源必需的物质、能量和环境条件。在热液条件下,不仅一些有机物能通过无机合成得以生成,喷口/海水界面上剧烈的物理和化学梯度为嗜热化能自养微生物提供了能量。嗜热化能自养微生物是热液生态系统的初级生产者,在生物进化历史上也最接近"最后的共同祖先"。文章对"生命起源于海底热液活动"这一科学假说作了比较系统的介绍。
- 周怀阳李江涛彭晓彤
- 关键词：热液喷口极端微生物生命起源
- 深海热液环境中的铁氧化菌及其矿化被引量：1
- 2010年
- 深海热液系统极端的物理化学条件蕴育了完全不依赖于太阳光的独特生态系统,化能自养型微生物是支撑这些生态系繁荣的初级生产者。铁氧化菌是海底热液环境中常见的化能自养微生物之一,能够从低价态铁氧化成高价态铁的化学反应中获取代谢能量。它们对海底金属元素的地球化学循环过程、金属矿床的形成和堆积以及丰富热液生态系统功能等有重要的影响。介绍了深海热液环境中存在的铁氧化菌,以及它们的分类、氧化机理和与之伴生的生物矿化现象。
- 陈顺彭晓彤周怀阳李江涛吴自军
- 关键词：生物矿化
- 海底热液环境中嗜中性微需氧铁氧化菌的多样性、生物矿化作用及其代谢特征被引量：1
- 2022年
- 铁元素是深海热液活动产物的主要成分之一,也是热液喷口处化能自养微生物生态系统的重要驱动元素。以Zetaproteobacteria为典型代表的嗜中性微需氧铁氧化菌是海底喷口及其周围环境中生物介导的Fe^(2+)氧化这一生物矿化作用的主要驱动者。这些铁氧化菌通过氧化Fe^(2+)获取维持自身代谢所必需的能量,同时分泌有机质将氧化后的不溶铁(氧化物或氢氧化物)沉淀于细胞外,形成具有螺旋丝带状、中空长杆状、分叉管状以及其他具有特殊形貌特征的显微结构体,进而堆积成广泛分布于海底的富铁氧化物/氢氧化物。越来越多的研究表明,编码细胞色素孔蛋白的cyc2基因是Zetaproteobacteria铁氧化菌进行Fe^(2+)氧化的关键基因,而细胞色素c或其他周质细胞色素则是Fe^(2+)氧化过程中的关键电子传递载体。基于宏基因组分析的系列研究揭示了Zetaproteobacteria普遍具有多种与氮、硫、氢以及砷元素循环密切相关的功能基因与代谢途径,暗示了其在上述元素循环过程中的潜在作用。本文系统地总结了海底热液喷口及其周围环境中发现的嗜中性微需氧铁氧化菌的多样性和生理特征以及它们进行Fe^(2+)氧化生物矿化作用而形成的显微结构记录、介导Fe^(2+)氧化的关键基因与电子传递路径等,有利于全面、系统地认识该类微生物在海底热液喷口关键成矿元素的迁移与富集、维系喷口生态以及微生物成矿等方面所起的作用与贡献。
- 孙明雪宿蕾李江涛
- 关键词：代谢特征
- EPR9°～10°NL喷口黑烟囱体形成环境重建：来自矿物学及铅-210年龄的限制被引量：2
- 2009年
- 为了重建EPR9°～10°NL喷口的形成环境，采用矿物学、地球化学及年代学的方法，对黑烟囱体的矿物组成、矿物结构、元素剖面分布以及黑烟囱体内外层铅-210测年进行了研究。矿物学观察表明，该喷口烟囱体内壁主要由方黄铜矿组成，而外壁则主要由硬石膏组成。铅-210测年结果表明，烟囱体形成于EPR9°～10°NL区域内1991年的火山喷发事件之后，并有较低的生长速率，约为0．3cm／a。结合该喷口及其附近A喷口已发表资料认为，该烟囱体开始生长是由于蒸气相流体引起的，其后期受到卤水相流体的影响，而且流体温度应不小于330℃。
- 姚会强周怀阳彭晓彤周新茂董从芳吴自军李江涛
- 关键词：热液系统方黄铜矿年龄
- 现代酸性矿山废水环境中的真核微生物：生物多样性、生理学、生物地球化学特征及其对古环境和早期生命演化的指示被引量：1
- 2013年
- 现代酸性矿山废水(AMD)环境被认为是地球早期环境的理想对应物。AMD的水环境具有金属含量高、pH低的特点,这与太古代-早元古代时期海洋的某些环境条件十分类似。然而,尽管AMD的环境条件恶劣,但仍然栖息着非常丰富的原核和真核微生物,在这其中那些嗜酸的、营光合作用的真核微生物类群(特别是Eugnamutabilis)更是引起众多科学家极大的研究兴趣。本文全面概述了在AMD环境中发现的真核微生物Euglenids种群的生物化学、生理学和生物地球化学特征,以及这些特征对于理解生命演化和早期地球环境条件等方面的指示性作用。Euglenids的细胞具备区域化功能,因而具备需氧和厌氧的蜡酯和甾醇的双生物合成途径,同时它们还可以形成生物膜,所有这些均使得Euglenids能够在早期地球极端恶劣的环境条件下生存并持续演化。在AMD酸性环境中发育的富铁叠层石、嗜酸微生物的脂类化合物及其碳同位素比值以及它们独特的生理和生化特征可用于阐述真核生物的演化、地球早期大气中氧气的产生、条带状富铁建造的形成以及地球早期的环境演化等。
- Shamik Dasgupta方家松李江涛张利王嘉妮韦兵兵
- 关键词：生物标志化合物碳同位素
- Lau盆地弧后扩张中心海底热液系统富Fe-Si氧化物的微生物矿化作用
- 生物矿化作用是海底热液喷口科学研究的前沿领域之一。本文以Lau盆地弧后扩张中心不同热液场采集的富Fe-Si氧化物为研究对象，从显微尺度下的形貌特征和微生物群落结构分析的角度对其微生物矿化现象进行研究。基于显微尺度下超微结...
- 李江涛
- 文献传递
- 海底热液活动区地微生物学研究中的分子生物学技术被引量：1
- 2009年
- 海底热液活动区微生物生态及其相关研究一直是近年来海洋地微生物学研究的热点之一。有关发现不断挑战着人们对微生物的代谢机理、生存极限、元素地球化学循环作用等方面的传统认识。与传统的富集培养方法相比,主要基于16S rRNA基因和特征性功能基因系统的发育分析等技术为研究这一极端环境中栖息的微生物群落提供了更为系统和全面的手段。这些技术包括基因文库构建(16S rRNA和其它功能基因)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)、荧光原位杂交(FISH)以及定量PCR等。目前,上述技术手段广泛应用于全球海底热液活动区地微生物学的研究,在丰富地球物种多样性、调查微生物参与的元素地球化学循环过程、研究微生物与矿物的相互作用以及生命起源与演化等方面取得了大量的研究成果。简要介绍了常规分子生物学技术的基本原理及其在海底热液活动区地微生物学研究中的应用现状。
- 李江涛周怀阳彭晓彤吴自军
- 关键词：海底热液活动分子生物技术
- 东海北部滨海湿地铁氧化细菌的分布及其对不同氧气穿透深度的响应
- 2024年
- 【目的】滨海湿地生态系统位于淡水与海水交互地带,含有高浓度Fe^(2+)的地下水渗透到沉积物表层形成的湿地径流和周期性潮汐淹水形成的含氧-缺氧界面有利于铁氧化细菌介导的Fe^(2+)的生物氧化过程发生。然而,目前缺乏对滨海湿地生态系统中铁氧化细菌类群的全面评估。【方法】以上海崇明西沙湿地公园及浙江舟山市朱家尖岛东沙沙滩两地共5处滨海湿地沉积物为研究对象,分析沉积物的氧气穿透深度等环境参数,并基于16S rRNA基因扩增子测序技术,全面解析不同滨海湿地生态系统中细菌与铁氧化细菌的群落组成与分布特征。【结果】与崇明西沙湿地相比,朱家尖岛东沙沙滩有更深的氧气穿透深度,达到10 mm以上。非度量多尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)统计结果表明,细菌群落结构主要受到区域位置不同导致的环境条件差异的影响,而铁氧化细菌的群落结构则受到采样的区域位置和沉积物氧气穿透深度的共同影响。崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩的优势细菌为蓝细菌门(Cyanobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);优势铁氧化细菌为嘉利翁氏菌属(Gallionella)、红细菌属(Rhodobacter)、Lepthothrix和Sideroxydans。【结论】通过对崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩沉积物中栖息的铁氧化菌的调查发现,铁氧化细菌的群落组成与湿地沉积物类型导致的氧气穿透深度差异具有密切联系。
- 祁文龙宿蕾马忠霖王鹏李江涛
- 关键词：滨海湿地铁氧化细菌
