祁連山凍土區(qū)天然氣水合物DK-2鉆孔微生物群落結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、2009年，我國(guó)在青海省祁連山永久凍土區(qū)獲得天然氣水合物樣品，至此躋身陸地天然氣水合物礦藏含量最豐富的國(guó)家行列。天然氣水合物作為一種新興能源，其戰(zhàn)略意義重大。在已探明的海洋天然氣水合物環(huán)境中，微生物參與了天然氣水合物甲烷的生成與消耗，為保持全球甲烷含量平衡起到了極為重要的作用。而陸地天然氣水合物與海洋天然氣水合物相比，勘探和開發(fā)的優(yōu)勢(shì)明顯。因此，開展凍土帶天然氣水合物微生物學(xué)研究則有著極為重要的價(jià)值。本研究將以祁連山凍土帶天然氣水合物D

2、K-2鉆孔作為研究對(duì)象，在天然氣水合物層附近（約147.80～282.10米處）選取了11件巖心樣品進(jìn)行分析研究。本研究從微生物與天然氣水合物關(guān)系的角度出發(fā)，以微生物在甲烷生成過程中的作用、微生物在甲烷消耗過程中的作用、天然氣水合物環(huán)境中微生物群落的特征三個(gè)方面進(jìn)行研究，初步描繪出祁連山凍土帶天然氣水合物賦存區(qū)微生物特征，如下:
　　 1.細(xì)菌和古菌16S rDNA的檢測(cè)結(jié)果顯示，不存在產(chǎn)甲烷菌，說明祁連山永久凍土區(qū)天然氣水合物

3、中甲烷的成因與微生物無關(guān)。
　　 2.好氧甲烷氧化基因pmoA、mmoX、 mxaF和厭氧甲烷氧化菌群標(biāo)志性基因mcrA，以及細(xì)菌16S rDNA的檢測(cè)結(jié)果顯示，祁連山永久凍土區(qū)天然氣水合物中甲烷的消耗過程不存在傳統(tǒng)的厭氧甲烷氧化和好氧甲烷氧化過程，凍土區(qū)天然氣水合物中甲烷的消耗具有與眾不同的特點(diǎn)。
　　 3.通過對(duì)細(xì)菌16S rDNA的檢測(cè)，共發(fā)現(xiàn)了Actinobacteria、Firmicutes、a-Proteob

4、acteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、δ-Proteobacteria和Bactemides以及Deinococcus- Thermus的八大細(xì)菌類群，157種細(xì)菌。檢測(cè)出的微生物符合高原凍土環(huán)境的特點(diǎn)，呈現(xiàn)微生物的種類隨著地層深度的增加而降低的規(guī)律。
　　 4.對(duì)比天然氣水合物層樣品和非水合物樣品可以發(fā)現(xiàn):(a)歸類為γ變形桿菌亞群的序列，在非天然氣水合物層樣品中的比例要大于在天然