杜勇（博士生），宋虎跃*等，BGEG国家重点实验室. GSA Bulletin (2021), Changes in productivity associated with algal-microbial shifts during the Early Triassic recovery of marine ecosystems

近日，地质学著名期刊《Geological Society of America Bulletin》正式刊发了我校宋虎跃副研究员团队的研究成果“Changes in productivity associated with algal-microbial shifts during the Early Triassic recovery of marine ecosystems”，该论文第一作者为2018级博士研究生杜勇，通讯作者为生物地质与环境地质国家重点实验室宋虎跃副研究员。

早三叠世记录了显生宙最为极端的海洋高温、缺氧及动荡的碳循环过程，这些异常的环境变化被认为是导致该时期生物迟缓复苏的主要原因。过去的20年时间里，尽管大量的研究对早三叠世异常的碳同位素波动提出了众多可能的解释，但至今未有定论。碳循环与生物迟缓复苏之间的关联仍远不明了，特别是缺乏探究碳同位素分馏与初级生产力群落演替相互联系的研究工作。

图1 早三叠世巢湖地区不同微生物类群对初级生产力的贡献

本研究通过对安徽巢湖地区的早三叠世地层开展高分辨率的碳-氮元素和同位素研究工作，旨在建立海洋基础生产力类群与碳同位素分馏值和C/N比值之间的联系，进而对厌氧光合细菌（主要是绿硫细菌）、真核藻类和化能自养细菌（如氨氧化菌）等几大类群的初级生产力群落进行制约。结果表明早三叠世从Griesbachian到Smithian时期的海洋微生物群落生产力由厌氧光合细菌主导，到Spathian时期的海洋微生物群落生产力逐渐转变为真核藻类主导（图1），反映了海洋环境有所好转。此外Induan-Olenekian界线附近和Smithian-Spathian界线附近记录了两次短暂的真核藻类复苏。通过开展碳-氮同位素的全球对比工作，指出较低的氮同位素组成除了反映了海洋长期处于缺氧分层、营养氮匮乏的环境外，可能也指示蓝藻的繁盛（图2）。综合来看，从Griesbachian到Smithian时期海洋循环受阻、广泛缺氧，初级生产力由灾难分子绿硫细菌等厌氧光合细菌主导，固氮作用强烈。到Spathian时期，由于海洋环境的好转，主要初级生产力转变为真核藻类或真核藻类与化能自养菌混合，而固氮菌依然繁盛。

图2 早三叠世全球氮同位素对比

该研究得到国家自然科学基金项目、安徽国土资源科技项目等资助。

论文信息：

Title：Changes in productivity associated with algal-microbial shifts during the Early Triassic recovery of marine ecosystems

Authors：Yong Du, Huyue Song*, Jinnan Tong, Thomas J. Algeo, Zhe Li, Haijun Song, Jiandong Huang

Source：Geological Society of America Bulletin, 2021, 133(1-2): 362-378.

DOI:10.1130/B35510.1

论文链接：

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/gsabulletin/article/133/1-2/362/587469/Changes-in-productivity-associated-with-algal