Sulfur Biogeochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Geological Society of Amer

作者:Amend, Jan P. (EDT)/ Edwards, Katrina J. (EDT)/ Lyons, Timothy W. (EDT)

出品人:

页数:205

译者:

出版时间:

价格:50

装帧:Pap

isbn号码:9780813723792

丛书系列:

图书标签:

• Sulfur
• Biogeochemistry
• Sulfur cycle
• Environmental chemistry
• Geochemistry
• Microbiology
• Ecosystems
• Soil science
• Aquatic chemistry
• Isotopes

好的，这是一份关于《Sulfur Biogeochemistry》的图书简介，严格遵守您的要求，不包含该书的任何内容，字数在1500字左右。 图书名称： 陆地生态系统中的碳、氮与磷循环：过程、驱动力与反馈机制 图书简介 本书深入探讨了陆地生态系统中最为关键的三种营养元素——碳（C）、氮（N）和磷（P）的复杂循环过程、驱动这些过程的生态学和地球化学机制，以及它们之间相互作用产生的反馈效应。作为一本面向生态学家、土壤科学家、环境工程师以及对全球变化生物地球化学感兴趣的研究人员和高年级学生的专业著作，本书旨在提供一个全面而系统的视角，解析这三种元素循环如何塑造了陆地生态系统的结构、功能和对外部扰动的响应。 本书的结构分为四个主要部分，共计十五章。 第一部分：基础框架与物质形态 本部分首先为读者构建理解陆地生态系统营养元素循环的理论基础。我们从宏观的全球尺度出发，概述了碳、氮、磷在地球系统中的储量分布和主要的物质交换途径。随后，我们将重点聚焦于土壤这一核心介质。土壤作为营养物质的门户，其物理化学性质（如质地、结构、氧化还原电位）对元素形态的转化至关重要。 具体章节详细阐述了碳、氮、磷在土壤中的主要形态。对于碳，我们区分了有机碳（如腐殖质、生物质碳）和无机碳（如二氧化碳、碳酸盐）。对于氮，我们细致考察了从大气中的氮气（N₂）到土壤中的铵态氮（NH₄⁺）、硝态氮（NO₃⁻）以及各种有机氮化合物的转化路径。磷的部分则着重于其在不同pH条件下的溶解度和结合态（如矿物结合态、有机磷）。理解这些形态是分析后续转化过程的前提。 第二部分：关键转化过程与驱动机制 这部分是全书的核心，详细剖析了驱动C、N、P循环的关键生物地球化学过程。我们强调了微生物群落在这些过程中的核心作用，并结合了分子生物学和同位素示踪技术，来解析机制的细节。 碳循环： 重点讨论了光合作用（碳的输入）与呼吸作用（碳的输出）之间的动态平衡。我们深入分析了土壤有机质（SOM）的积累与分解过程，探讨了不同类型SOM的稳定性和周转率，并引入了“微生物活性假说”与“分子假说”来解释SOM的稳定性。同时，本书还涵盖了碳在植物生物量和凋落物中的动态流动。 氮循环： 这一部分内容详实。首先是固氮作用，区分了生物固氮（根瘤菌、蓝藻）和非生物固氮（闪电、工业固定）的贡献。随后是硝化作用——将铵转化为硝酸盐的关键氧化过程，以及反硝化作用——硝酸盐还原为气态氮化合物（如N₂O、N₂）的过程，后者对温室气体排放至关重要。此外，我们还考察了矿化作用（有机氮释放为无机态）和氨挥发等过程。 磷循环： 磷的循环特性在于其主要受控于矿物溶解和沉淀的地球化学过程，而非生物地球化学的剧烈转化。本书详细分析了酸性土壤中磷与铁、铝的结合，以及碱性土壤中磷与钙的结合机制，这些机制极大地限制了磷的生物有效性。同时，本书也探讨了微生物通过分泌有机酸和磷酸酶对“锁定态”磷的活化作用。 第三部分：元素间的耦合与反馈 在现实生态系统中，C、N、P的循环并非孤立进行，而是紧密耦合的。第三部分旨在揭示这种耦合如何调控生态系统的整体功能和对环境变化的响应。 碳-氮耦合： 重点分析了微生物利用碳源和氮源的比例关系（C/N比）。在碳易得而氮受限的环境中，微生物倾向于将氮转化为稳定的有机形式储存起来，这直接影响了土壤氮的矿化速率。反之，当氮供应充足时，氮的有效性会加速微生物对碳的分解（“氮添加效应”）。 碳-磷耦合： 探讨了磷作为ATP和核酸组分的关键性，如何制约着微生物对碳的分解速度。低效的磷循环会限制植物和微生物对碳的同化能力，从而影响碳库的周转。 氮-磷交互作用： 这一耦合在水生和陆地系统中都至关重要。本书通过“雷德菲尔德比”（Redfield Ratio）的概念引入了宏量营养元素比例的生态学意义，并讨论了氮沉降如何通过改变N/P比例，间接驱动森林生态系统对CO₂的吸收能力。 第四部分：外部驱动力与长期效应 最后一部分将视角从微观过程转向宏观驱动力，探讨了气候变化、土地利用变化和污染对C、N、P循环的长期影响。 气候变化影响： 我们评估了升温和降水变化对土壤呼吸速率、氮素淋失和磷的矿物化速率的影响。特别是对永冻土解冻导致的碳释放和土壤微生物群落结构变化的案例分析，强调了气候反馈的复杂性。 人类活动驱动： 深入分析了化肥（特别是氮肥和磷肥）的过度使用如何打破了自然循环的平衡，导致富营养化、酸沉降和温室气体（N₂O）的排放增加。土地利用（如森林砍伐和农业集约化）如何改变土壤结构、加速有机质损失，并重塑了这三种元素的生物有效性。 结论与展望： 本书最后总结了当前研究的空白和亟待解决的关键科学问题，包括跨尺度建模的挑战、长期固碳潜力评估的难度，以及如何利用生态系统反馈机制来指导可持续的土地管理实践。 本书内容基于最新的前沿研究，结合了大量的实地观测数据、室内模拟实验结果以及理论模型构建，力求为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的陆地营养元素循环的知识体系。

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