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热带亚热带土壤氮素反硝化及其环境效应
	定价	49.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2014年06月
	开本	32开
	作者	续勇波 著
	装帧	平装
	页数	140
	字数	175
	ISBN编码	9787030404107

内容介绍
土壤反硝化作用是氮素生物地球化学循环的重要环节，是平衡生物固氮输入通量的主要途径和机制，然而，反硝化作用也是土壤和肥料氮素损失和温室气体N2O产生的主要途径之一，因此，反硝化过程已经成为国内外土壤学家


作者介绍

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目录
绪论

第l章 土壤氮素反硝化研究概况

1．1 土壤反硝化作用概述

1．2 影响土壤反硝化作用的因素

1．3 反硝化作用的定量研究方法

1．4 农田土壤氮素反硝化损失

1．5 反硝化作用的产物及其影响因素

1．6 反硝化和CH4的关系

1．7 亚铁和反硝化的关系

第2章 全球热带亚热带土壤氮素反硝化研究综述与展望

2．1 研究热带亚热带土壤氮素反硝化的意义

2．2 热带亚热带土壤氮素反硝化的一般特性

2．3 热带亚热带土壤反硝化的主要影响因素

2．4 热带亚热带土壤反硝化的环境效应

2．5 热带亚热带地区土壤防止反硝化氮损失的策略

2．6 热带亚热带土壤反硝化研究现状与展望

第3章 我国亚热带土壤氮素反硝化特性及其影响因素

3．1 概述

3．2 材料和方法

3．3 结果与分析

3．4 讨论

3．5 本章小结

第4章 我国亚热带土壤氮素反硝化过程中N02的排放与还原

4．1 研究反硝化过程中N。O排放和还原的方法

4．2 材料和方法

4．3 结果与分析

4．4 讨论

4．5 本章小结

第5章 关于我国亚热带土壤氮素反硝化培养

5．1 亚铁参与反硝化的可能性

5．2 亚热带土壤反硝化的产物问题

5．3 本章小结

第6章 我国亚热带土壤反硝化与CH4排放的关系

6．1 概述

6．2 材料和方法

6．3 结果与分析

6．4 讨论

6．5 本章小结

第7章 土样制备和保存方法对反硝化的影响

7．1 概述

7．2 材料和方法

7．3 结果和分析

7．4 讨论

7．5 本章小结

第8章 我国亚热带土壤氮素反硝化研究总结与展望

8．1 反硝化培养试验研究总结

8．2 我国亚热带土壤氮素反硝化研究主要结论

8．3 我国亚热带土壤氮素反硝化研究总结

8．4 本书的创新点

8．5 研究设想和展望

参考文献

索引

《土地的低语：气候变化下的土壤养分循环与生态未来》 一、 引言：沉默的契约与紧迫的信号 在地球深厚的土壤之中，一场无声的革命正在悄然进行。这里，生命与死亡交织，物质与能量流动，构成了我们赖以生存的根基。土壤，这个被亿万生灵忽视的沉默巨匠，正承受着前所未有的压力。气候变化，这个悬在我们头顶的达摩克利斯之剑，正以其剧烈且不可预测的方式，深刻地改变着土壤的内部肌理，尤其是其中最为活跃的养分循环过程。其中，氮素，作为生命之源，其流转与转化，不仅关乎着地球生态系统的健康，更与人类社会的可持续发展息息相关。 本书《土地的低语》并非聚焦于某一特定地域或某一特定过程，而是将目光投向一个更广阔、更具挑战性的议题：在全球气候变化的宏观背景下，土壤中关键养分——氮素——的命运及其引发的连锁反应。我们将一同深入探索，在日益升温、降雨模式改变、极端天气频发的地球上，氮素如何在土壤这个复杂的生态实验室中被利用、转化、流失，以及这些变化对自然生态系统和人类社会带来的深远影响。这是一场关于土地、生命与未来的对话，是对地球发出的紧迫信号的回应，也是对人类行为深刻反思的起点。 二、 土壤：生命的底色与气候的调色板 土壤，并非仅仅是尘土和碎石的简单堆积，而是由矿物质、有机质、水分、空气以及无数微小的生命体共同构建的动态生态系统。它承载着植物的根系，过滤着流淌的水源，净化着大气中的污染物，更是地球碳循环和氮循环的核心枢纽。土壤的健康状况，直接反映着地球生态系统的活力与韧性。 然而，气候变化正以前所未有的速度重塑着这片我们赖以生存的土地。全球气温的上升，不仅影响着地表温度，更渗透进土壤深层，加速了有机质的分解，改变了微生物的活性，进而影响着氮素的转化速率。降雨模式的剧烈变动，无论是干旱的延长还是洪涝的频发，都对土壤的水分平衡、养分淋溶和气体交换产生着直接而剧烈的影响。极端天气事件，如热浪、寒潮、强风暴雨等，更是可能在短时间内对土壤结构造成破坏，引发大规模的养分流失和生态失衡。 在这种背景下，土壤养分循环，特别是氮素的循环，正经历着前所未有的扰动。它们不再是按照既定的、相对稳定的模式运行，而是变得更加 volatile，更加 unpredictable。理解这些变化，洞察其背后的机制，并预判其可能带来的后果，是我们应对气候变化挑战、保障粮食安全、维护生态平衡的关键。 三、 氮素：生命的基石与环境的双刃剑 氮素，是构成生命体蛋白质、核酸等重要有机分子的必需元素。可以说，没有氮素，就没有地球上形形色色的生命。在自然界中，氮素以多种形态存在，并在土壤中经历着一系列复杂的转化过程，包括固氮（将大气中的氮气转化为植物可利用的形态）、矿化（将有机氮转化为无机氮）、硝化（将氨转化为硝酸盐）、反硝化（将硝酸盐还原为氮气释放到大气中）、固持与淋溶等。这些过程相互关联，共同维持着土壤氮素的动态平衡。 然而，人类活动，如化肥的过度施用、生物质的焚烧、污水排放等，已经极大地改变了全球氮素循环的自然进程，导致了氮素的富集和污染。当这些富集的氮素与气候变化的压力叠加时，其对环境的影响便会更加复杂和严峻。 例如，在气候变暖的背景下，土壤微生物的活性增强，可能加速有机氮的矿化和硝化过程，导致土壤中无机氮的含量升高。这为植物生长提供了更多养分，但也可能增加氮素流失的风险。同时，反硝化作用，作为将过剩氮素释放回大气的重要途径，其速率也受到温度、水分和氧气等环境因素的显著影响。在某些条件下，气候变化可能增强反硝化作用，减少氮素排放到水体和大气中的量；而在另一些条件下，则可能抑制反硝化作用，导致氮素在土壤和水体中积累，引发更严重的环境问题。 四、 气候变化下的氮素循环：复杂的互动与连锁效应 本书将系统性地探讨气候变化对土壤氮素循环各个环节的影响，并深入剖析这些变化如何引发一系列连锁反应。我们将关注以下几个关键方面： 温度变化与氮素转化： 气温升高如何影响微生物的代谢速率，加速有机质分解，从而影响氮素的矿化、硝化和反硝化过程。探讨不同土壤类型和不同生态系统中，温度变化对氮素循环的响应差异。 降水变化与氮素迁移： 干旱和洪涝如何影响土壤水分状况，进而改变氮素在土壤中的迁移和转化。例如，干旱可能抑制微生物活动，减少氮素转化，但一旦遇降雨，可能导致大量氮素快速淋溶。洪涝则可能改变土壤的氧化还原条件，影响反硝化作用，并加剧氮素的流失。 极端天气事件与氮素扰动： 热浪、寒潮、强降雨等极端事件如何瞬间改变土壤环境，对氮素库和氮素循环过程造成冲击。探讨这些短期剧烈变化是否会引发长期的生态恢复挑战。 土壤碳氮耦合： 土壤有机质中的碳和氮是相互依存的。气候变化对土壤碳库的影响，必然会反过来影响氮素的转化和固持。我们将审视碳氮比的变化如何影响微生物的生长和酶活性，从而调控氮素的有效性。 温室气体排放与反馈： 土壤氮素循环过程中会产生强效温室气体，如一氧化二氮（N2O）。探讨气候变化是否会加剧土壤N2O的排放，形成一个正反馈循环，进一步加速全球变暖。同时，我们也关注氮素的流失如何影响河流、湖泊和海洋的富营养化问题，以及对生物多样性的威胁。 生态系统响应与适应： 不同的生态系统（如森林、草原、农田、湿地）对气候变化和氮素扰动的响应是不同的。我们将审视这些差异，探讨植物如何适应土壤氮素的变化，以及氮素循环的改变如何影响生态系统的结构和功能。 五、 环境效应：从微观到宏观的涟漪 土壤氮素循环的改变，不仅仅是一个局限于土壤内部的科学问题，它会产生广泛而深远的环境效应，触及我们生活的方方面面： 水体富营养化与生态破坏： 过量的氮素通过地表径流和地下渗漏进入河流、湖泊和海洋，导致藻类和其他水生植物过度生长，消耗水体中的氧气，形成“死区”，威胁水生生物的生存，破坏水生态系统的平衡。 大气污染与酸雨： 氮素转化过程中产生的氮氧化物（NOx）是大气污染物，会形成酸雨，损害森林、土壤、建筑和人体健康。 温室气体排放加剧全球变暖： 如前所述，土壤产生的一氧化二氮（N2O）是强效温室气体，其增温潜势是二氧化碳的近300倍。气候变化对土壤N2O排放的影响，直接关系到全球变暖的速率。 生物多样性损失： 氮素的过量输入会改变土壤和水体中物种组成的平衡，优势物种可能过度生长，而一些对氮素敏感的物种则可能数量锐减甚至灭绝，导致生物多样性下降。 土壤健康与粮食安全： 土壤氮素的失衡，无论是过剩还是不足，都直接影响植物的生长和产量。长期的氮素扰动可能导致土壤肥力下降，增加对化肥的依赖，威胁粮食安全。 人体健康风险： 硝酸盐在饮用水中的过量存在，可能对婴幼儿健康造成威胁。大气中的氮氧化物也是重要的空气污染物，对呼吸系统健康有不良影响。 六、 展望与应对：倾听土地的诉求 面对气候变化带来的复杂挑战，《土地的低语》不仅仅是梳理和揭示问题，更是要引导我们积极思考解决方案。我们需要： 深化科学认知： 持续加强对气候变化下土壤氮素循环机制的研究，利用先进的监测和模拟技术，提高对未来变化的预测能力。 发展可持续的农业实践： 推广精准施肥、有机肥利用、作物轮作、覆盖种植等技术，减少化肥的过量施用，提高氮素利用效率，降低氮素流失。 修复和保护生态系统： 加强对森林、湿地等关键生态系统的保护和修复，提高其氮素截留和转化的能力，发挥其生态服务功能。 政策引导与国际合作： 制定相应的政策法规，限制氮素污染，鼓励绿色生产，加强国际合作，共同应对全球性的氮素挑战。 提高公众意识： 普及土壤健康和氮素循环的知识，让更多人认识到保护土壤的重要性，共同参与到可持续发展的行动中来。 《土地的低语》旨在成为一扇窗，让我们能够倾听土地深处的诉求，理解气候变化对我们赖以生存的土壤所带来的深远影响。这是一场关乎我们当下生存和未来福祉的深刻探讨，呼唤我们以更负责任、更智慧的态度，与地球和谐共生，守护这片孕育生命的宝贵土地。