中国科学院大学研究生教材系列海洋生物地球化学/中国科学院大学研究生教材系列

目录
前言
第1章 海洋生物地球化学总论 1
1.1 海洋生物地球化学的定义及研究内容 1
1.1.1 生物地球化学与海洋生物地球化学的定义 1
1.1.2 生物地球化学的研究内容 2
1.1.3 生物地球化学循环过程研究的原理与方法 4
1.2海洋生物地球化学的发展历程与研究意义 29
1.2.1 海洋生物地球化学的发展历程 29
1.2.2 海洋生物地球化学的研究意义 32
本章的重要概念 33
推荐读物 34
学习性研究及思考的问题 34
第2章 海洋碳的生物地球化学 36
2.1 海洋碳的分布与来源 36
2.1.1 海洋碳的地球化学分布特征 36
2.1.2 海洋碳的来源及研究方法 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-气界面碳通量与碳源汇 65
2.2.1 海-气界面碳通量的获取方法 65
2.2.2 海-气界面碳通量 72
2.2.3 海洋碳的源与汇 81
2.2.4 全球碳循环研究中的碳失汇 87
2.3 海水无机碳的迁移与转化 91
2.3.1 海水中的溶解无机碳体系 91
2.3.2 溶解无机碳的迁移过程 103
2.3.3 全球气候变化下溶解无机碳的变化及其影响 114
2.4 海洋有机碳 119
2.4.1 溶解有机碳( DOC)与生物过程的耦合关系 119
2.4.2 颗粒有机碳( POC)与生物代谢 127
2.4.3 有色溶解有机碳的特征与应用 136
2.4.4 胶体有机碳的功能与作用 141
2.5 海洋生物类群与碳循环 145
2.5.1 浮游植物对碳的利用 146
2.5.2 浮游动物对碳的传递作用 149
2.5.3 底栖生物在碳循环中的功能与作用 157
2.5.4 微生物在碳循环中的作用 162
2.6 海洋碳迁移转化的化学驱动 166
2.6.1 营养盐的水平与变化对海洋中碳迁移转化的影响 166
2.6.2 海水酸碱度与海洋碳迁移转化的关系 169
2.6.3 氧化还原环境对碳迁移转化的控制作用 171
2.7 海洋沉积物中的碳 176
2.7.1 海洋沉积物中碳的存在形式与形态 176
2.7.2 海洋沉积物中碳的堆积过程与早期成岩作用 178
2.7.3 海洋沉积物中碳的再生释放 180
本章的重要概念 184
推荐读物 185
学习性研究及思考的问题 185
第3章 海洋氮的生物地球化学 186
3.1 海洋氮的分布 186
3.1.1 海水中氮的存在形态、分布及相互转化 187
3.1.2 海洋沉积物中氮的形态与分布 203
3.2 海洋氮的来源 207
3.2.1 氮的输入 207
3.2.2 海洋沉积物中氮的来源 224
3.2.3 海洋氮的收支 225
3.3 海洋沉积物中氮的生物地球化学过程 226
3.3.1 海洋沉积物中氮的早期成岩作用 226
3.3.2 海洋沉积物中氮的循环及其控制机制 231
3.3.3 氮与其他生源要素循环的关系 236
3.4 硝化与反硝化过程及影响因素 237
3.4.1 硝化与反硝化过程 237
3.4.2 硝化与反硝化研究方法 239
3.4.3 硝化与反硝化过程的影响因素 244
3.5 其他硝酸盐异化还原过程 247
3.5.1 硝酸盐异化还原为铵过程及影响因素 247
3.5.2 厌氧铵氧化过程及影响因素 249
3.6 海洋氮循环的驱动机制 253
3.6.1 海洋氮的再生释放 253
3.6.2 海洋氮循环的物理、化学驱动 255
3.6.3 海洋氮循环的生物驱动 257
本章的重要概念 261
推荐读物 262
学习性研究及思考的问题 262
第4章 海洋磷与硅的生物地球化学 263
4.1 海洋磷的分布特性 263
4.1.1 海水中磷的存在形态、分布特征与相互转化 264
4.1.2 海洋沉积物中的磷 274
4.2 海洋磷的来源与功能 278
4.2.1 海洋磷的来源 278
4.2.2 浮游植物生长的营养盐限制 280
4.2.3 颗粒磷与微型生物的关系 284
4.3 沉积物中磷的再生速率与生态学效应 286
4.3.1 海洋沉积磷的埋藏与再生 286
4.3.2 海洋沉积磷的生态学功能 292
4.3.3 海洋沉积物中的基质结合磷化氢 297
4.4 海洋磷的循环 302
4.4.1 海洋磷的循环过程与控制因素 302
4.4.2 海洋磷的收支 305
4.5 海洋硅的生物地球化学功能 305
4.5.1 海洋中硅的形态与功能 306
4.5.2 海洋中硅的来源与补充 314
4.5.3 生源硅(生物硅/蛋白石)的生物地球化学意义 317
本章的重要概念 323
推荐读物 324
学习性研究及思考的问题 324
第5章 其他重要生源要素的生物地球化学 325
5.1 海水溶解氧在生物地球化学循环中的作用 325
5.1.1 海洋水体中的溶解氧 325
5.1.2 溶解氧的测定方法 331
5.1.3 溶解氧的生物学功能与生化需氧量 334
5.1.4 海水低氧及其生态效应 337
5.1.5 大洋昀小含氧带及其生态环境效应 354
5.2 海洋硫的生物地球化学 368
5.2.1 海洋环境中的硫体系 369
5.2.2 海洋中硫的不同形态与功能 371
5.2.3 深海沉积物中硫酸盐的还原作用 375
5.2.4 海洋中的易挥发性硫 380
5.3 铁的生物地球化学作用与“铁肥效应” 385
5.3.1 铁的生物地球化学作用 385
5.3.2 海洋施铁的生态效应 406
5.4 重金属的海洋生物地球化学循环 412
5.4.1 重金属的生物地球化学作用 412
5.4.2 海洋重金属循环的生物学机制 413
本章的重要概念 420
推荐读物 420
学习性研究及思考的问题 420
第6章 人类活动影响下的海洋生物地球化学作用 422
6.1 近海富营养化的过程、效应、影响与评价 422
6.1.1 近海富营养化的起因与效应 422
6.1.2 近海富营养化的评价方法与指标体系 427
6.1.3 近海富营养化的生态影响与修复 433
6.2 赤潮生消过程中的海洋生物地球化学 440
6.2.1 赤潮及其发生机制 440
6.2.2 赤潮生消过程中生源要素的响应 458
6.3 浒苔、水母、海星等生态灾害暴发与生源要素的关系 466
6.3.1 大规模浒苔的发生机制及其与生源要素的关系 466
6.3.2 水母暴发 /消亡及其与生源要素的关系 470
6.3.3 海星的发生及危害 473
6.4 珊瑚白化的海洋生物地球化学 474
6.4.1 高生产力的珊瑚礁白化现象与环境变化 475
6.4.2 珊瑚白化过程中生源要素的演变过程 489
6.5 近岸污染物的生态环境效应 493
6.5.1 海洋环境中的无机污染物及其生物效应 494
6.5.2 海洋环境中的有机污染物及其毒理 500
6.5.3 微生物污染及其影响 512
6.5.4 放射性污染与生物富集 514
6.5.5 海洋微塑料及其对生物的影响 517
6.6 海洋酸化及其生态效应 526
6.6.1 海洋酸化的趋势分析 526
6.6.2 海洋酸化对生物钙化的影响 529
6.6.3 海洋酸化对藻类光合作用固碳的影响 531
6.6.4 造礁珊瑚对海洋酸化的反演 534
6.6.5 海洋古 pH重建的方法 537
本章的重要概念 547
推荐读物 548
学习性研究及思考的问题 548
第7章 海洋生物地球化学循环中的物流与能流 550
7.1 海水与大气的相互作用 550
7.1.1 海水与大气相互作用的微表层作用过程 550
7.1.2 海水与大气间的物质输送 557
7.2 海陆相互作用 564
7.2.1 河流的输入及其环境效应 564
7.2.2 河口潮滩对河流输入物的接纳与转移 574
7.3 海洋沉积物 -海水界面过程 582
7.3.1 研究内容和研究方法 582
7.3.2 海洋沉积物 -海水界面附近元素的早期成岩模式 590
7.3.3 颗粒物的垂直沉降与表层沉积物的再悬浮 601
7.4 化学物质的生物传递过程 608
7.4.1 浮游植物对化学物质的利用及其机制 608
7.4.2 浮游动物的代谢以及摄食浮游植物所引起的化学物质转移 615
7.4.3 底栖生物与鱼类摄食及代谢作用下物质的再生循环 619
本章的重要概念 621
推荐读物 621
学习性研究及思考的问题 622
第8章 海洋生物地球化学发展现状及趋势分析 623
8.1 海洋生物地球化学研究的近期进展 623
8.1.1 海水中生源要素的生物地球化学过程 623
8.1.2 海洋沉积物 -海水界面附近生源要素的行为 648
8.1.3 海洋生物地球化学模式研究 656
8.2 海洋生物地球化学的发展趋势 671
8.2.1 全球气候变化研究中的海洋生物地球化学 671
8.2.2 全球海洋生态环境变化研究中的海洋生物地球化学 676
8.2.3 人为扰动下的海洋生物地球化学过程 679
本章的重要概念 682
推荐读物 682
学习性研究及思考的问题 683
主要参考文献 684