海洋生物地球化學（簡體書）

《海洋生物地球化學》是我國第一部關於海洋生物地球化學的研究生教材，重點闡述了碳、氮、磷、矽等生源要素海洋生物地球化學過程的基本原理、規律和研究發展趨勢，是編著者結合自己多年的研究成果並在系統歸納總結近40年來國內外相關研究文獻基礎上傾力完成的。《海洋生物地球化學》分為8章，第1章簡要概述了海洋生物地球化學的發展歷史、基本原理、研究內容和研究意義；第2～5章著重闡述了碳、氮、磷、矽等主要生源要素的海洋生物地球化學過程；第6章解析了一些典型人類活動的影響，特別是富營養化、赤潮等生態災害和珊瑚白化等過程的海洋生物地球化學作用；第7章初步探討了海洋生物地球化學循環中的物流與能流過程；第8章分析了海洋生物地球化學現狀和發展趨勢。

目錄 前言 第1章 海洋生物地球化學總論 1 1.1 海洋生物地球化學的定義及研究內容 1 1.1.1 生物地球化學與海洋生物地球化學的定義 1 1.1.2 生物地球化學的研究內容 2 1.1.3 生物地球化學循環過程研究的原理與方法 4 1.2海洋生物地球化學的發展歷程與研究意義 29 1.2.1 海洋生物地球化學的發展歷程 29 1.2.2 海洋生物地球化學的研究意義 32 本章的重要概念 33 推薦讀物 34 學習性研究及思考的問題 34 第2章 海洋碳的生物地球化學 36 2.1 海洋碳的分佈與來源 36 2.1.1 海洋碳的地球化學分佈特徵 36 2.1.2 海洋碳的來源及研究方法 44 2.1.3 海洋黑碳 52 2.1.4 海洋中的甲烷 57 2.1.5 海洋中的一氧化碳 62 2.2 海-氣界面碳通量與碳源匯 65 2.2.1 海-氣界面碳通量的獲取方法 65 2.2.2 海-氣界面碳通量 72 2.2.3 海洋碳的源與匯 81 2.2.4 全球碳循環研究中的碳失匯 87 2.3 海水無機碳的遷移與轉化 91 2.3.1 海水中的溶解無機碳體系 91 2.3.2 溶解無機碳的遷移過程 103 2.3.3 全球氣候變化下溶解無機碳的變化及其影響 114 2.4 海洋有機碳 119 2.4.1 溶解有機碳( DOC)與生物過程的耦合關係 119 2.4.2 顆粒有機碳( POC)與生物代謝 127 2.4.3 有色溶解有機碳的特徵與應用 136 2.4.4 膠體有機碳的功能與作用 141 2.5 海洋生物類群與碳循環 145 2.5.1 浮游植物對碳的利用 146 2.5.2 浮游動物對碳的傳遞作用 149 2.5.3 底棲生物在碳循環中的功能與作用 157 2.5.4 微生物在碳循環中的作用 162 2.6 海洋碳遷移轉化的化學驅動 166 2.6.1 營養鹽的水平與變化對海洋中碳遷移轉化的影響 166 2.6.2 海水酸鹼度與海洋碳遷移轉化的關係 169 2.6.3 氧化還原環境對碳遷移轉化的控制作用 171 2.7 海洋沉積物中的碳 176 2.7.1 海洋沉積物中碳的存在形式與形態 176 2.7.2 海洋沉積物中碳的堆積過程與早期成岩作用 178 2.7.3 海洋沉積物中碳的再生釋放 180 本章的重要概念 184 推薦讀物 185 學習性研究及思考的問題 185 第3章 海洋氮的生物地球化學 186 3.1 海洋氮的分佈 186 3.1.1 海水中氮的存在形態、分佈及相互轉化 187 3.1.2 海洋沉積物中氮的形態與分佈 203 3.2 海洋氮的來源 207 3.2.1 氮的輸入 207 3.2.2 海洋沉積物中氮的來源 224 3.2.3 海洋氮的收支 225 3.3 海洋沉積物中氮的生物地球化學過程 226 3.3.1 海洋沉積物中氮的早期成岩作用 226 3.3.2 海洋沉積物中氮的循環及其控制機制 231 3.3.3 氮與其他生源要素循環的關係 236 3.4 硝化與反硝化過程及影響因素 237 3.4.1 硝化與反硝化過程 237 3.4.2 硝化與反硝化研究方法 239 3.4.3 硝化與反硝化過程的影響因素 244 3.5 其他硝酸鹽異化還原過程 247 3.5.1 硝酸鹽異化還原為銨過程及影響因素 247 3.5.2 厭氧銨氧化過程及影響因素 249 3.6 海洋氮循環的驅動機制 253 3.6.1 海洋氮的再生釋放 253 3.6.2 海洋氮循環的物理、化學驅動 255 3.6.3 海洋氮循環的生物驅動 257 本章的重要概念 261 推薦讀物 262 學習性研究及思考的問題 262 第4章 海洋磷與矽的生物地球化學 263 4.1 海洋磷的分佈特性 263 4.1.1 海水中磷的存在形態、分佈特徵與相互轉化 264 4.1.2 海洋沉積物中的磷 274 4.2 海洋磷的來源與功能 278 4.2.1 海洋磷的來源 278 4.2.2 浮游植物生長的營養鹽限制 280 4.2.3 顆粒磷與微型生物的關係 284 4.3 沉積物中磷的再生速率與生態學效應 286 4.3.1 海洋沉積磷的埋藏與再生 286 4.3.2 海洋沉積磷的生態學功能 292 4.3.3 海洋沉積物中的基質結合磷化氫 297 4.4 海洋磷的循環 302 4.4.1 海洋磷的循環過程與控制因素 302 4.4.2 海洋磷的收支 305 4.5 海洋矽的生物地球化學功能 305 4.5.1 海洋中矽的形態與功能 306 4.5.2 海洋中矽的來源與補充 314 4.5.3 生源矽(生物矽/蛋白石)的生物地球化學意義 317 本章的重要概念 323 推薦讀物 324 學習性研究及思考的問題 324 第5章 其他重要生源要素的生物地球化學 325 5.1 海水溶解氧在生物地球化學循環中的作用 325 5.1.1 海洋水體中的溶解氧 325 5.1.2 溶解氧的測定方法 331 5.1.3 溶解氧的生物學功能與生化需氧量 334 5.1.4 海水低氧及其生態效應 337 5.1.5 大洋昀小含氧帶及其生態環境效應 354 5.2 海洋硫的生物地球化學 368 5.2.1 海洋環境中的硫體系 369 5.2.2 海洋中硫的不同形態與功能 371 5.2.3 深海沉積物中硫酸鹽的還原作用 375 5.2.4 海洋中的易揮發性硫 380 5.3 鐵的生物地球化學作用與“鐵肥效應” 385 5.3.1 鐵的生物地球化學作用 385 5.3.2 海洋施鐵的生態效應 406 5.4 重金屬的海洋生物地球化學循環 412 5.4.1 重金屬的生物地球化學作用 412 5.4.2 海洋重金屬循環的生物學機制 413 本章的重要概念 420 推薦讀物 420 學習性研究及思考的問題 420 第6章 人類活動影響下的海洋生物地球化學作用 422 6.1 近海富營養化的過程、效應、影響與評價 422 6.1.1近海富營養化的起因與效應 422 6.1.2 近海富營養化的評價方法與指標體系 427 6.1.3 近海富營養化的生態影響與修復 433 6.2 赤潮生消過程中的海洋生物地球化學 440 6.2.1 赤潮及其發生機制 440 6.2.2 赤潮生消過程中生源要素的響應 458 6.3 滸苔、水母、海星等生態災害暴發與生源要素的關係 466 6.3.1 大規模滸苔的發生機制及其與生源要素的關係 466 6.3.2 水母暴發 /消亡及其與生源要素的關係 470 6.3.3 海星的發生及危害 473 6.4 珊瑚白化的海洋生物地球化學 474 6.4.1 高生產力的珊瑚礁白化現象與環境變化 475 6.4.2 珊瑚白化過程中生源要素的演變過程 489 6.5 近岸污染物的生態環境效應 493 6.5.1 海洋環境中的無機污染物及其生物效應 494 6.5.2 海洋環境中的有機污染物及其毒理 500 6.5.3 微生物污染及其影響 512 6.5.4 放射性污染與生物富集 514 6.5.5 海洋微塑料及其對生物的影響 517 6.6 海洋酸化及其生態效應 526 6.6.1 海洋酸化的趨勢分析 526 6.6.2 海洋酸化對生物鈣化的影響 529 6.6.3 海洋酸化對藻類光合作用固碳的影響 531 6.6.4 造礁珊瑚對海洋酸化的反演 534 6.6.5 海洋古 pH重建的方法 537 本章的重要概念 547 推薦讀物 548 學習性研究及思考的問題 548 第7章 海洋生物地球化學循環中的物流與能流 550 7.1 海水與大氣的相互作用 550 7.1.1 海水與大氣相互作用的微表層作用過程 550 7.1.2 海水與大氣間的物質輸送 557 7.2 海陸相互作用 564 7.2.1 河流的輸入及其環境效應 564 7.2.2 河口潮灘對河流輸入物的接納與轉移 574 7.3 海洋沉積物 -海水界面過程 582 7.3.1 研究內容和研究方法 582 7.3.2 海洋沉積物 -海水界面附近元素的早期成岩模式 590 7.3.3 顆粒物的垂直沉降與表層沉積物的再懸浮 601 7.4 化學物質的生物傳遞過程 608 7.4.1 浮游植物對化學物質的利用及其機制 608 7.4.2 浮游動物的代謝以及攝食浮游植物所引起的化學物質轉移 615 7.4.3 底棲生物與魚類攝食及代謝作用下物質的再生循環 619 本章的重要概念 621 推薦讀物 621 學習性研究及思考的問題 622 第8章 海洋生物地球化學發展現狀及趨勢分析 623 8.1 海洋生物地球化學研究的近期進展 623 8.1.1 海水中生源要素的生物地球化學過程 623 8.1.2 海洋沉積物 -海水界面附近生源要素的行為 648 8.1.3 海洋生物地球化學模式研究 656 8.2 海洋生物地球化學的發展趨勢 671 8.2.1 全球氣候變化研究中的海洋生物地球化學 671 8.2.2 全球海洋生態環境變化研究中的海洋生物地球化學 676 8.2.3 人為擾動下的海洋生物地球化學過程 679 本章的重要概念 682 推薦讀物 682 學習性研究及思考的問題 683 主要參考文獻 684