Past and Present Water Column Anoxia pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Neretin, Lev N. 编

出品人:

页数:561

译者:

出版时间:2005-12

价格:$ 157.07

装帧:Pap

isbn号码:9781402042638

丛书系列:

图书标签:

水体缺氧
海洋学
古海洋学
地质学
环境科学
生物地球化学
沉积学
历史
现代
水质

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具体描述

The papers gathered in this authoritative volume, partly based on presentations by 60 scientists attending a NATO Advanced Research Workshop on Past and Present Water Column Anoxia in Sevastopol, Ukraine, address the entire range of oxygen-deficient conditions and reflect the complexity of the issues governing the formation and persistence of oxygen-deficient and anoxic conditions in the world's ocean throughout history. An additional special feature of this book are review papers by the most respected specialists in their fields that aim to further discussion of the current state of, and future directions of, research on pelagic suboxic and anoxic environments. Key features of the work include: * Exceptional geographic coverage, describing interdisciplinary research in almost all significant pelagic environments of the world ocean with permanent or transient anoxic conditions * Processes controlling the redox budget in the Black Sea, the Cariaco Basin and other environments *Specific biogeochemical features of shelf anoxia * Detailed reviews on the current state of knowledge about the nitrogen cycle inclusing anaerobic ammonium oxidation and nitrogen fixation * Microbial ecology of the oxic/anoxic interface and anoxygenic photosynthesis * Techniques of reconstructing ancient sedimentary biogeochemistry and aquaticmicrobial communities through the use of new molecular biological techniquessuch as fossil DNA profiling combined with lipid biomarker studies

深入理解水体生态系统健康的基石：现代湖沼学与海洋生物地球化学的交汇书名：水体生态系统动态、生物地球化学循环与可持续管理：从微观过程到全球影响内容提要本书旨在为读者提供一个全面、深入且前沿的视角，探讨当代水体生态系统（包括湖泊、河流、河口湾以及海洋）的复杂动态、关键的生物地球化学循环机制，以及面向未来挑战的可持续管理策略。我们摒弃了对单一现象的孤立研究，转而构建一个跨学科的整合框架，强调物理过程、化学反应与生物活动的相互作用如何共同塑造水体的结构与功能。第一部分：水体物理与化学基础的再审视本部分首先对水体环境的物理化学特性进行了系统性的回顾与深化。我们从分子层面出发，探讨水体热力学、溶解性气体（如氧气、二氧化碳、氮气）的溶解度及其在温度、盐度、压力梯度下的变化规律。重点分析了水体分层现象（温跃层、盐跃层）的形成机制及其对物质输运和垂直混合的控制作用。随后，内容深入到水体的化学环境。我们详细阐述了关键元素的循环过程，特别是碳、氮、磷、硅的转化路径。这包括有机质的初级生产、呼吸分解、沉降、再矿化等一系列过程。对于微量元素（如重金属、稀土元素）在水相、沉积物与生物体之间的动态分配与迁移机制，本书也进行了详尽的阐述，并讨论了这些过程如何受到人为干扰的影响。特别地，我们构建了一个先进的模型框架，用于预测不同环境压力下水体化学平衡的偏移，并强调了pH值、氧化还原电位（Eh）作为控制多重要素反应的关键参数的地位。第二部分：水体生物过程与生态系统功能本部分聚焦于水体生态系统的生命活动及其对物质循环的驱动作用。我们将从浮游生物群落的结构与功能入手，细致剖析了初级生产者（藻类、蓝细菌）的生长限制因子、群落演替的驱动力，以及它们在碳固定中的核心角色。对于浮游动物、底栖生物和高等水生植被，本书探讨了它们在食物网结构中的位置、能量流动效率，以及它们如何通过摄食、排泄和死亡影响营养盐的有效性。一个核心章节专门讨论了微生物生态学在水体循环中的核心地位。我们利用最新的分子生物学工具（如宏基因组学和宏转录组学），揭示了驱动硝化作用、反硝化作用、甲烷生成与氧化等关键氮、碳循环过程的微生物群落的组成、多样性及其功能潜力。本书对生态系统尺度上的生物地球化学反馈回路进行了详尽的分析，例如，初级生产力的变化如何通过生物泵效应影响深水区的化学特征。第三部分：沉积物-水体界面的耦合动力学沉积物是水体生态系统中长期物质储存和快速反应的界面。本部分强调了沉积物与上覆水体之间物质交换的机制。我们详细讨论了沉积物中孔隙水化学梯度、微生物活动热点以及有机质的埋藏速率对物质释放通量的影响。特别是，对营养盐（磷、氮）在氧化还原敏感层之间的重新分配和“营养盐潜能”的评估方法进行了深入的介绍。本书还提供了关于沉积物记录的分析技术，解释了如何通过对生物标志物、同位素信号（如稳定同位素和放射性同位素）的分析，重建过去的水体环境条件和物质循环历史。这为理解现代水体变化的长期背景提供了至关重要的参照系。第四部分：水体污染、退化与前沿管理技术随着人类活动的加剧，水体生态系统面临着前所未有的压力。本部分系统性地梳理了主要的污染源及其在水体中的迁移转化。重点关注富营养化（包括新出现的微量污染物富营养化）、新兴有机污染物（如药物残留、微塑料）的生态毒理学效应及其在生物体内的生物放大作用。在管理与修复策略方面，本书提供了基于生态学原理的创新性解决方案。这包括：基于生态系统服务理念的水源地保护；优化流域尺度的土地利用管理以控制面源污染；以及针对水体内部问题的先进修复技术，例如精确控制的沉积物覆盖技术、生物强化技术以及生态工程方法在河口湿地恢复中的应用。最后，本书探讨了在气候变化背景下水体生态系统的脆弱性与适应性。通过耦合气候模型与生态系统模型，我们探讨了海平面上升、海洋酸化、水温升高对全球淡水和海洋系统物质循环与生物多样性的潜在冲击，并提出了面向未来不确定性的适应性管理框架。目标读者本书面向湖沼学家、海洋生态学家、环境化学家、水资源工程师、流域管理者以及所有对水体生态系统健康与可持续发展感兴趣的高年级本科生、研究生和研究人员。它不仅提供了坚实的理论基础，更强调了将科学发现转化为有效环境治理实践的重要性。