海洋生物地球化学的产生与发展

21世纪青年学者论坛

海洋生物地球化学的产生与发展

研究员、博导 宋金明

(中国科学院海洋研究所, 青岛266071)

摘 要:对全球环境问题如全球气候变化、全球生态环境变化等的关注导致了海洋生物地球化学的

飞速发展,使海洋生物地球化学成为了全球变化研究的核心,本文阐述了海洋生物地球化学的产生与发展及我们实验室近年来这方面研究的主要结果。关键词:海洋地球生物化学 发展

当今的人类面临着全球气候变暖和全球生态环境遭到严重破坏等一系列重大环境问题,海洋占据地球表面积的70 8%,占地球总水量的96 5%,海洋在全球环境中占据的地位是首屈一指的[1-3]。海洋可以减缓全球气温升高的幅度,海洋环境的健康与修复在全球生态环境变异中起决定性的作用。因此,要解决全球环境问题就必须面对海洋这个在全球环境变化中起决定作用的庞然大物,要深入研究海洋的作用,深层次的海洋学过程是科学家们必须要研究的,作为海洋学过程核心的海洋生物地球化学过程就成为了近年来海洋学乃至全球变化研究的中心,所以有必要对生物地球

化学的产生与发展有一深刻地了解,本文对此进行了阐述,并简要叙述了我们近年来在海洋生物地球化学过程研究方面取得的主要结果。

海洋生物地球化学(biogeochemistry),我们从这个词很容易看出这是一个复合词,是一个多学科交叉的综合产物。下面,我们首先从生物地球化学的产生谈起。

实际上,有关生物地球化学的研究远不止始于二十世纪的三十年代,应该说很早以前,许多科学就注意到了生物过程在元素地球化学循环中的作用,在这里值得一提的是英国牛津的地质学家多布尼(C.G.B.Daubeny,1796-1867),在170年前,他先做化学教授,而后又做了植物学教授,对火山喷发、大气CO2水平对石炭纪植物的影响以及臭氧产生的机制进行过卓有成效的研究[4],这是典型的生物地球化学综合研究,看来,个人多学科的知识是生物地球化学产生的基础之一是不容质疑的。

1971年,著名的生态学家奥德姆(E.P.O dum)对生物地球化学循环提出了较清晰的解

释,他认为!化学物质包括原生动物体内的所有组成元素,在生物圈内从环境到生物体再返回到环境的特定运转途径,就是所谓的生物地球化学循环 ,他并把生物地球化学循环分为两类,第一类是大气圈与水圈贮库中呈气态的物质,第二类是在地球表壳贮库中沉积的物质。在二十世纪七十年代,生物地球化学研究出现了一些重要的进展,是生物地球化学研究发展的第二个阶段,其标志是环境生物地球化学的研究取得了长足进步。

二十世纪七十年代,生物地球化学得到了迅速发展,这期间国际上召开了几次生物地球化学或与之相关的国际会议,如水地球化学与生物地球化学会议(1972)、第四届国际环境生物地球化学会议(1979)等,都出版了会议论文集。这个时期还发表了大量的学术论文及几部有影响的专著,如克伦宾(Krumbein,W.E)的三卷本的!环境生物地球化学与地质微生物学 (1978),尼雷古(Nriagu.S.O.)二卷本的!环境

一、生物地球化学的产生

一般认为,生物地球化学这个词最早正式提出是在1939年,前苏联著名的地球化学家维尔纳斯基(W.I.Vernadsky)院士首次创立并发表了系列论文,尔后在1943年,由哈钦森(G.E.Hutchinson)引入到英文中,这方面的早期研究主要涉及生物体对微量元素的富集,研究生物体与环境中的元素比。这是生物地球化学作为独立研究领域发展的第一个阶段。

国家杰出青年科学基金(No.49925614)和国家自然科学基金(No.49776300)资助课题。

宋金明(SONGJinming,1964,4~),男,1985年毕业于长春地质学院(现长春科技大学),后在中国科学院海洋研究所获硕士和博士学位。现任中国科学院海洋研究所海洋化学研究室副主任、研究员、博士生导师。主要从事海洋生物地球化学与应用海洋化学研究,已在#中国科学 等重要刊物发表学术论文70余篇,出版#中国近海沉积物-海水界面化学 等专著4部。1999年获国家杰出青年科学基金资助。曾获中国科学院自然科学二等奖(1992)、三等奖(1998)各一项,中国科学院科技进步一等奖(1996)、三等奖(1996)各一项,1998年获山东省委组织部、省人事厅、省科协授予的!山东省青年科技奖 和中共中央组织部、国家人事部、中国科协授予的!中国青年科技奖 ,1999年获青岛市委市政府授予的!青岛市青年学术工程技术带头人 称号。

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