Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự biến đổi diagenesis của các thành phần chất hữu cơ thực vật mạch khi bị chôn vùi trong trầm tích hồ
Tóm tắt
Các thay đổi diagenetic rất khó để phân biệt với các biến đổi trong nguồn gốc của chất hữu cơ trong trầm tích. Các so sánh địa hóa học hữu cơ giữa các mẫu gỗ, vỏ và kim của cây thông trắng (Picea glauca) còn sống ngày nay và một cây đã bị chôn vùi trong trầm tích hồ trong 10.000 năm đã được sử dụng để xác định những ảnh hưởng của quá trình diagenesis lên vật chất của thực vật mạch. Những thay đổi sinh địa hóa quan trọng rõ ràng tồn tại trong các thành phần thông già, mặc dù cấu trúc tế bào của các mẫu vẫn được bảo quản tốt. Nồng độ axit béo tổng số giảm mạnh; các thành phần không bão hòa và có chuỗi ngắn hơn bị mất ưu tiên khỏi các phân bố phân tử. Nồng độ các loại rượu tổng số tương tự ở gỗ và vỏ hiện đại và 10.000 năm tuổi, nhưng giảm đáng kể ở các búp lá già. Nồng độ và phân bố hydrocarbon cho thấy ít thay đổi diagenetic trong các vật liệu thực vật 10.000 năm tuổi. Các thành phần xenluloza trong gỗ giảm tương đối so với các thành phần lignin, mặc dù cả hai loại vật liệu vẫn ở nồng độ cao so với các thành phần hữu cơ khác. Quá trình aromat hóa axit abietic diễn ra nhanh hơn trong gỗ thông chôn vùi so với vỏ; retene là hydrocarbon polyaromatic chiếm ưu thế trong gỗ già. Trái ngược với sự biến đổi đa dạng đáng chú ý trong thành phần phân tử, cả giá trị σ13C và tỷ lệ C/N không có sự khác biệt đáng kể trong vật chất hữu cơ bulk của các thành phần thông hiện đại và già.
Từ khóa
#diagenesis #chất hữu cơ thực vật #trầm tích hồ #thông trắng #địa hóa học hữu cơTài liệu tham khảo
Barnes, M. A. and Barnes, W. C. (1983) Oxic and anoxic diagenesis of diterpenes in lacustrine sediments. InAdvances in Organic Geochemistry 1981 (ed. M. Bjorøy), John Wiley Chichester, pp. 289–298.
Benner, R., Fogel, M. L., and Sprague, E. K. (1992) Diagenesis of belowground biomass ofSpartina alterniflora in salt-marsh sediment.Limnol. Oceanogr. 36, 1358–1374.
Benner, R., Fogel, M. L., Sprague, E. K., and Hudson, R. E. (1987) Depletion of δ13C in lignin and its implications for stable carbon isotope studies.Nature 329, 708–710.
Bourbonniere, R. A. (1979)Geochemistry of Humic Matter in Great Lakes Sediments, PhD Dissertation, University of Michigan, Ann Arbor, 373 pages.
Bourbonniere, R. A. and Meyers, P. A. (1983) Characterization of sedimentary humic matter by alkaline hydrolysis.Org. Geochem. 5, 131–142.
Canuel, E. A. and Martens, C. S. (1993) Seasonal variations in the sources and alteration of organic matter associated with recently-deposited sediments.Org. Geochem. 20, 563–577.
Cranwell, P. A. (1981) Diagenesis of free and bound lipid components in terrestrial detritus deposited in a lacustrine sediment.Org. Geochem. 3, 79–89.
Degens, E. T. (1969) Biogeochemistry of stable carbon isotopes. InOrganic Geochemistry—Methods and Results (eds. G. Eglinton and M. T. J. Murphy), Springer, New York, pp. 304–329.
Ertel, J. R. and Hedges, J. I. (1985) Sources of sedimentary humic substances: vascular plant debris.Geochim. Cosmochim. Acta 49, 2097–2107.
Flaig, W., Beutelspacher, H., and Rietz, E. (1975) Chemical composition and physical properties of humic substances. InSoil Components (ed. J. B. Giesking), Springer, New York, Vol. 1, pp. 1–211.
Gaskell, S. J. and Eglinton, G. (1976) Sterols of a contemporary lacustrine sediment.Geochim. Cosmochim. Acta 40, 1221–1228.
Gaskell, S. J., Morris, R. J., Eglinton, G., and Calvert, S. E. (1975) The geochemistry of a recent marine sediment off northwest Africa. An assessment of source of input and early diagenesis.Deep-Sea Res. 22, 777–789.
Goñi, M. A., Nelson, B., Blanchette, R. A., and Hedges, J. I. (1993) Fungal degradation of wood lignins: Geochemical perspectives from CuO-derived phenolic dimers and monomers.Geochim. Cosmochim. Acta 57, 3985–4002.
Haddad, R. I., Martens, C. S., and Farrington, J. W. (1992) Quantifying early diagenesis of fatty acids in a rapidly accumulating marine sediment.Org. Geochem. 19, 205–216.
Harvey, H. R. and Kennicutt II, M. C. (1992) Selective alteration ofSargassum lipids in anoxic sediments of the Orca Basin.Org. Geochem. 18, 181–187.
Hatcher, P. G., Breger, I. A., and Earl, W. L. (1981) Nuclear magnetic resonance studies of ancient buried wood — I. Observations on the origin of coal to the brown coal stage.Org. Geochem. 3, 49–55.
Hedges, J. I. and Parker, P. L. (1976) Land-derived organic matter in surface sediments from the Gulf of Mexico.Geochim. Cosmochim. Acta 40, 1019–1029.
Hedges, J. I. and Weliky, K. (1989) Diagenesis of conifer needles in a coastal marine environment.Geochim. Cosmochim. Acta 53, 2659–2673.
Hedges, J. I., Cowie, G. L., Ertel, J. R., Barbour, R. J., and Hatcher, P. L. (1985) Degradation of carbohydrates and lignins in buried wood.Geochim. Cosmochim. Acta 46, 701–711.
Ho, E. S. and Meyers, P. A. (1994) Variability of early diagenesis in lake sediments: Evidence from the sedimentary record in an isolated tarn.Chem. Geol. 112, 309–324.
Hughes, J. D. and Merry, W. J. (1978) Marquette buried forest 9,850 years old (abs). Abstracts of Papers of the 144th National AAAS Meeting, 115.
Jasper, J. P. and Gagosian, R. B. (1989) Glacial-interglacial climatically-forced sources of sedimentary organic matter to the late Quaternary northern Gulf of Mexico.Nature 342, 60–62.
Kennicutt, M. C., Macko, S. A., Harvey, H. R., and Bidigare, R. R. (1992) Preservation ofSargassum under anoxic conditions: Molecular and isotopic evidence. InOrganic Matter: Productivity, Accumulation, and Preservation in Recent and Ancient Sediments (eds. J. Whelan and J. W. Farrington), Columbia University Press, New York, pp. 123–141.
LaFlamme, R. (1979)Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Sedimentary Environment, PhD Dissertation, Tufts University, Boston, 208 pages.
Leenheer, M. J., Flessland, K. D., and Meyers, P. A. (1984) Comparison of lipid character of sediments from the Great Lakes and the Northwestern Atlantic.Org. Geochem. 7, 141–150.
Leo, R. F. and Barghoorn, E. S. (1970) Phenolic aldehydes: Generation from fossil woods and carbonaceous sediments by oxidative degradation.Science 168, 582–584.
Lowendahl, L., Petersson, G., and Samuelson, O. (1976) Formation of carboxylic acids by degradation of carbohydrates during kraft cooking of pine.Tappi 50, 118–121.
Macko, S. A., Engel, M. H., Hartley, G., Hatcher, P., Helleyr, R., Jackman, P., and Silfer, J. A. (1991) Isotopic compositions of individual carbohydrates as indicators of early diagenesis of organic matter in peat.Chem. Geol. 93, 147–161.
Martin, J. P., Haider, K., and Wolf, D. (1972) Synthesis of phenols and phenolic polymers byHendersonula toruloidea in relation to humic acid formation.Soil Sci. Soc. Am. Proc. 36, 311–315.
Matsuda, H. and Koyama, T. (1977) Early diagenesis of fatty acids in lacustrine sediments — I. Identification and distribution of fatty acids in recent sediment from a freshwater lake.Geochim. Cosmochim. Acta 41, 777–783.
Meyers, P. A. (1994) Preservation of elemental and isotopic source identification of sedimentary organic matter.Chem. Geol. 114, 289–302.
Meyers, P. A. and Eadie, B. J. (1993) Sources, degradation and recycling of organic matter associated with sinking particles in Lake Michigan.Org. Geochem. 20, 47–56.
Meyers, P. A. and Ishiwatari, R. (1993) Lacustrine organic geochemistry — an overview of indicators of organic matter sources and diagenesis in lake sediments.Org. Geochem. 20, 867–900.
Meyers, P. A., Kawka, O. E., and Whitehead, D. R. (1984) Geolipid, pollen, and diatom stratigraphy in postglacial lacustrine sediments.Org. Geochem. 6, 727–732.
Meyers, P. A., Leenheer, M. J., Erstfeld, K. M., and Bourbonniere, R. A. (1980) Changes in spruce composition following burial in lake sediments for 10,000 yr.Nature 287, 534–536.
Neyroud, J. A. and Schnitzer, M. (1975) The alkaline hydrolysis of humic substances.Geoderma. 13, 171–188.
Nishimura, M. and Koyama, T. (1977) The occurrence of stanols in various living organisms and the behavior of sterols in contemporary sediments.Geochim. Cosmochim. Acta 41, 379–385.
Rea, D. K., Bourbonniere, R. A., and Meyers, P. A. (1980) Southern Lake Michigan sediments: Changes in accumulation rate, mineralogy, and organic content.J. Great Lakes Res. 6, 321–330.
Reed, W. E. (1977) Biogeochemistry of Mono Lake, California.Geochim. Cosmochim. Acta 41, 1231–1245.
Robinson, T. (1963)The Organic Constituents of Higher Plants. Burgess.
Samuelson, O. and Stolpe, L. (1973) Degradation of cellulose and glucose by oxygen-alkali treatment.Acta Chem. Scand. 27, 3061–3068.
Schelske, C. L. and Hodell, D. A. (1991) Recent changes in productivity and climate of Lake Ontario detected by isotopic analysis of sediments.Limnol. Oceanogr. 36, 961–975.
Simoneit, B. R. T. (1977) Diterpenoid compounds and other lipids in deep-sea sediments and their geochemical significance.Geochim. Cosmochim. Acta 41, 463–476.
Skragin, A. I. (1964) Preparation and utilization of fichtelite and retene.Tr. Vses. Nauchn.-Tekhn. Soveshch. Gorki 1963, 108–115.
Sollins, P., Spycher, G., and Glassman, C. A. (1984) Net nitrogen mineralization from light-fraction and heavy fraction forest soil organic matter.Soil Biol. Biochem. 16, 31–37.
Sowden, J. C. (1957) The saccharinic acids. InAdvances in Carbohydrate Chemistry (eds. M. L. Wolfram and R. S. Tipson), Academic Press, New York, Vol. 12, pp. 35–79.
Spiker, E. C. and Hatcher, P. G. (1987) The effects of early diagenesis on the chemical and stable isotopic composition of wood.Geochim. Cosmochim. Acta 51, 1385–1391.
Stanier, R. Y., Doudoroff, M., and Adelberg, E. A. (1970)The Microbial World, 3rd edn. Prentice Hall.
Stevenson, F. J. (1967) Organic acids in soil. InSoil Biochemistry (ed. A. D. McClaren and G. H. Peterson), Marcel Dekker, Vol. 1, pp. 119–146.
Talbot, M. R. and Johannessen, T. (1992) A high resolution palaeoclimatic record for the last 27,500 years in tropical West Africa from the carbon and nitrogen isotopic composition of lacustrine organic matter.Earth Planet. Sci. Lett. 110, 23–37.
Ten Haven, H. L., de Leeuw, J. W., Rullkötter, J., and Sinninge Damsté, J. S. (1987) Restricted utility of the pristane/phytane ratio as a palaeoenvironmental indicator.Nature 330, 641–643.
Traver, R. (1980) Riddles of a buried forest.Am. Forests 86, 32–35, 51–54.
Wilson, M. A., Godfrey, I. M., Hanna, J. V., Quezada, R. A., and Finnie, K. S. (1993) The degradation of wood in old Indian Ocean shipwrecks.Org. Geochem. 20, 599–610.
