论文部分内容阅读
2009年，我国在青海省祁连山永久冻土区获得天然气水合物样品，至此跻身陆地天然气水合物矿藏含量最丰富的国家行列。天然气水合物作为一种新兴能源，其战略意义重大。在已探明的海洋天然气水合物环境中，微生物参与了天然气水合物甲烷的生成与消耗，为保持全球甲烷含量平衡起到了极为重要的作用。而陆地天然气水合物与海洋天然气水合物相比，勘探和开发的优势明显。因此，开展冻土带天然气水合物微生物学研究则有着极为重要的价值。本研究将以祁连山冻土带天然气水合物DK-2钻孔作为研究对象，在天然气水合物层附近（约147.80~282.10米处）选取了11件岩心样品进行分析研究。本研究从微生物与天然气水合物关系的角度出发，以微生物在甲烷生成过程中的作用、微生物在甲烷消耗过程中的作用、天然气水合物环境中微生物群落的特征三个方面进行研究，初步描绘出祁连山冻土带天然气水合物赋存区微生物特征，如下：1.细菌和古菌16S rDNA的检测结果显示，不存在产甲烷菌，说明祁连山永久冻土区天然气水合物中甲烷的成因与微生物无关。2.好氧甲烷氧化基因pmoA、mmoX、mxaF和厌氧甲烷氧化菌群标志性基因mcrA，以及细菌16S rDNA的检测结果显示，祁连山永久冻土区天然气水合物中甲烷的消耗过程不存在传统的厌氧甲烷氧化和好氧甲烷氧化过程，冻土区天然气水合物中甲烷的消耗具有与众不同的特点。3.通过对细菌16S rDNA的检测，共发现了Actinobacteria、Firmicutes、-Proteobacteria、-Proteobacteria、-Proteobacteria、-Proteobacteria和Bactemides以及Deinococcus-Thermus的八大细菌类群，157种细菌。检测出的微生物符合高原冻土环境的特点，呈现微生物的种类随着地层深度的增加而降低的规律。4.对比天然气水合物层样品和非水合物样品可以发现：（a）归类为γ变形杆菌亚群的序列，在非天然气水合物层样品中的比例要大于在天然气水合物层样品中的比例。γ变形杆菌亚群中的寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）和涅瓦河菌属（Nevskia）只出现于天然气水合物样品中，而摩拉氏菌属（Moraxella）、志贺菌属（Shigella）和变形菌属(Proteus)出现于非天然气水合物层样品中。（b）非水合物层的样品中都含有放线菌菌门中的节杆菌属（Arthrobacter），而在水合物层样品中仅有DK2-25出现了Arthrobacter。