湖泊沉积物界面过程与效应PDF电子书下载

第一章 表层沉积物微环境物理与化学特征 1

第一节 湖底界面尺度及微形貌特征 1

一、沉积物-水界面尺度 1

二、湖底形貌特征 2

第二节 表层沉积物物理性质及其分布 4

一、粒度 4

二、孔隙度 5

三、含水率 7

四、容重 9

第三节 表层沉积物主要化学性质分布特征 10

一、磷 10

二、氮 14

三、有机质 16

四、氧 18

参考文献 23

第二章 沉积物界面微环境生物特征及活动行为 26

第一节 沉积物中微型消费者群落分布特征及其活性 26

一、氮循环细菌 26

二、解磷细菌 32

第二节 底部边界层大型消费者及其生活习性与方式 41

一、寡毛类 42

二、摇蚊幼虫 42

三、软体动物 43

四、甲壳动物 44

五、游泳动物 46

六、多毛类 46

第三节 界面微环境底栖藻类的生长与生活习性 47

参考文献 48

第三章 氧化还原体系及对沉积物-水界面控制作用 55

第一节 沉积物氧化还原反应基本理论及体系特征 55

一、反应基本理论 55

二、反应控制体系 58

三、体系多样性 60

四、生化过程偶联 62

五、电位与酸度偶联 65

第二节 缺氧驱动下沉积物敏感元素体系还原过程 66

一、氧体系 66

二、硝酸盐体系 67

三、锰体系 68

四、铁体系 70

五、硫体系 73

第三节 沉积物界面氧化还原影响下的物质行为 74

一、水溶性磷 74

二、交换性磷 75

三、铁氧化物结合磷 76

四、硝态氮 78

五、氨态氮 79

参考文献 80

第四章 沉积物界面氮氧化及其微生物学过程 82

第一节 沉积物中氨氧化原核生物垂直分布及其特征 82

一、微生物结构与理化环境 82

二、AOB与AOA群落结构变化 84

三、氨氧化微生物分子系统发育 85

第二节 表层沉积物中氨氧化原核生物水平分布及其特征 88

一、群落组成和相对丰度 88

二、环境因子影响 91

三、AOA和AOB的分子系统发育 92

四、厌氧氨氧化细菌群落结构 96

第三节 表层沉积物硝化与反硝化潜力及其影响 99

一、反硝化速率分布 99

二、硝化潜力分布 100

三、温度及碳源影响 103

第四节 沉积物中生物体对氮循环微生物分布和多样性影响 104

一、蓝藻沉降影响 104

二、水生植物根际影响 111

参考文献 115

第五章 沉积物有机磷组成特征及界面迁移 117

第一节 沉积物有机磷组成与有效信息获取 117

一、有机磷组成 117

二、有机磷有效性 120

三、有机磷分子信息获取方法 121

第二节 沉积物有机磷的组成特征及与水体磷关系 124

一、有机磷组成特征 125

二、有机磷与水体磷关系 128

第三节 早期成岩作用下沉积物有机磷垂向再分布及动力机制 130

一、沉积物相关理化特征 130

二、有机磷组成分布 132

三、有机磷形态分布 135

四、磷形态转化动力学 138

参考文献 141

第六章 沉积物中有机质与生物及微环境关系 147

第一节 沉积物有机质分解及其与微生物活性关系 147

一、有机质种类及可分解性 147

二、微生物数量 150

三、微生物活性 151

第二节 沉积物有机质与底栖动物关系 153

一、底栖动物种类 153

二、底栖动物密度 154

第三节 沉积物有机质与初级生产者关系 155

一、浮游植物 155

二、高等水生植物 156

第四节 有机质在沉积物厌氧环境形成过程中的作用 158

一、厌氧状态表征方式 158

二、厌氧环境形成作用 159

参考文献 163

第七章 沉积物界面水动力和生物扰动特征与物理影响 167

第一节 沉积物表层水动力作用要素及界面影响 167

一、湍流扰动影响 167

二、波和流的底部剪切力作用影响 169

三、湖底粗糙度和摩擦作用影响 170

四、表层沉积物的动力再悬浮 172

第二节 沉积物界面底栖生物扰动过程及界面影响 175

一、底栖生物扰动种类 175

二、颗粒物的生物垂向搬运 177

三、底栖生物引灌 183

第三节 界面扰动对沉积物微环境物理性质影响 184

一、颗粒物沉降与湖底沉积 185

二、孔隙度 186

三、氧剖面 188

四、氧化还原敏感性物质 191

参考文献 194

第八章 扰动作用下沉积物界面微环境氮的迁移转化 198

第一节 底栖生物扰动对沉积物间隙水氮分布影响 198

一、间隙水中氨氮分布影响 198

二、间隙水中硝酸盐氮分布影响 201

第二节 底栖生物扰动对沉积物界面氮交换影响 202

一、硝酸盐氮迁移影响 202

二、氨氮迁移影响 205

第三节 水动力扰动对沉积物-水界面氮交换影响 206

一、风浪强度和空间差异影响 207

二、季节差异影响 212

三、动力影响机制 214

第四节 底栖生物扰动对沉积物反硝化及其特征影响 218

一、沉积物耗氧速率 220

二、沉积物反硝化层位 223

三、沉积物反硝化速率 226

四、生物行为影响差异 229

参考文献 233

第九章 扰动作用下沉积物界面微环境磷的迁移转化 237

第一节 底栖生物扰动对沉积物磷分布影响 237

一、形态磷垂向分布 237

二、间隙水磷垂向分布 238

三、活性磷二维分布 240

第二节 底栖生物扰动对沉积物-水界面磷交换影响 244

一、沉积物性质差异 244

二、生物种类差异 246

三、温度变化响应 247

第三节 水动力扰动对沉积物-水界面磷交换影响 249

一、风浪强度影响 249

二、季节差异影响 250

三、湖区差异影响 251

第四节 物理和生物扰动复合作用下界面释放效应 254

一、扩散速率对生物扰动的响应 254

二、水动力和底栖生物扰动复合效应 256

参考文献 257

第十章 表层沉积物形态磷的动力学转化及其效应 262

第一节 表层沉积物磷的吸附解吸行为与影响 263

一、磷吸附机制与影响 263

二、磷的解吸作用 265

三、磷的等温吸附平衡与影响 266

第二节 动态扰动对沉积物磷吸附与平衡影响 269

一、再悬浮及其时长 269

二、静动态下外部磷源 272

三、有机质含量影响 274

四、无机絮凝作用影响 276

第三节 动力扰动方式对沉积物磷迁移转化影响 277

一、扰动时长差异 277

二、扰动持续与间歇 278

第四节 沉积物-水界面形态磷间的动力学转化 281

一、再悬浮方式响应 281

二、再悬浮频率响应 283

三、再悬浮时间影响 285

四、潜在活性磷静态变化 288

第五节 表层沉积物磷的热力学稳态趋势及动态过程 291

一、磷的流向与再生 291

二、难溶态磷固定 294

参考文献 297

第十一章 沉积物界面微环境中营养物的生物转化过程 302

第一节 微生物及其胞外酶在沉积物界面过程中的作用 302

一、酶促水解 302

二、氧化还原过程 310

三、细菌的磷溶解 316

四、微生物呼吸 317

第二节 底栖动物非物理行为对沉积物氮磷释放过程影响 318

一、分泌与排泄 318

二、呼吸作用 320

第三节 沉积物-水界面磷释放的生物化学机制 325

一、溶解过程 325

二、水解过程 326

三、生物化学机制 335

参考文献 341