目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 河口近岸沉積物氮循環(huán) 1
1.1 氮循環(huán)研究背景與意義 1
1.1.1 氮循環(huán)研究歷程 1
1.1.2 河口近岸氮循環(huán)研究意義 3
1.2 河口近岸氮循環(huán)研究進(jìn)展 4
1.2.1 反硝化研究進(jìn)展 4
1.2.2 厭氧氨氧化研究進(jìn)展 9
1.2.3 DNRA研究進(jìn)展 12
1.2.4 硝化作用研究進(jìn)展 14
1.2.5 固氮研究進(jìn)展 15
1.2.6 氮礦化與同化研究進(jìn)展 16
1.3 氮循環(huán)測(cè)定方法研究進(jìn)展 17
第2章 利用薄膜進(jìn)樣質(zhì)譜測(cè)定河口近岸沉積物硝化與硝酸鹽同化過程 20
2.1 引言 20
2.2 材料與方法 21
2.2.1 15NO3-測(cè)定方法 21
2.2.2 15NO3-還原條件和標(biāo)準(zhǔn)曲線的優(yōu)化 22
2.3 結(jié)果與討論 23
2.3.1 15NO3-還原條件的優(yōu)化 23
2.3.2 REOX/MIMS精確度和準(zhǔn)確度 26
2.3.3 測(cè)定總硝化與硝酸鹽同化速率 28
2.3.4 REOX/MIMS優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 28
2.4 本章小結(jié) 32
第3章 最大渾濁帶對(duì)河口沉積物硝酸鹽還原過程的影響 33
3.1 引言 33
3.2 材料與方法 36
3.2.1 研究區(qū)概況與樣品采集 36
3.2.2 站點(diǎn)理化性質(zhì)測(cè)定 37
3.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 38
3.2.4 微生物功能基因測(cè)定 39
3.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 40
3.3 結(jié)果與討論 41
3.3.1 水體和沉積物理化參數(shù)變化 41
3.3.2 NOx-去除過程的變化 43
3.4 討論 47
3.4.1 渾濁度介導(dǎo)的初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)沉積物NOx-去除過程的影響 47
3.4.2 氮損失、氮保留及其生態(tài)環(huán)境意義探討 53
3.5 本章小結(jié) 56
第4章 最大渾濁帶對(duì)河口沉積物氮礦化與同化過程的影響 57
4.1 引言 57
4.2 材料與方法 58
4.2.1 研究區(qū)概況與樣品采集 58
4.2.2 站點(diǎn)理化性質(zhì)測(cè)定 59
4.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 59
4.2.4 微生物功能基因測(cè)定 60
4.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 60
4.3 結(jié)果與分析 61
4.3.1 水體及沉積物理化性質(zhì) 61
4.3.2 微生物介導(dǎo)的氮轉(zhuǎn)化過程 62
4.3.3 氮轉(zhuǎn)化過程的多重線性回歸分析 66
4.4 討論 68
4.4.1 藻類來源有機(jī)物對(duì)河口表層沉積物氮礦化和同化過程影響 68
4.4.2 環(huán)境因素對(duì)氮礦化與氨同化過程的調(diào)節(jié)作用 72
4.4.3 生態(tài)環(huán)境意義 74
4.4.4 方法評(píng)估 76
4.5 本章小結(jié) 76
第5章 海灣沉積物硝酸鹽還原過程研究 78
5.1 引言 78
5.2 材料與方法 79
5.2.1 研究區(qū)概況及樣品采集 79
5.2.2 沉積物理化性質(zhì)測(cè)定 80
5.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 80
5.2.4 統(tǒng)計(jì)與分析 81
5.3 結(jié)果與分析 81
5.3.1 站點(diǎn)理化性質(zhì)時(shí)空分布特征 81
5.3.2 硝酸鹽還原速率及比例時(shí)空分布特征 87
5.3.3 關(guān)鍵控制因素 89
5.4 討論 90
5.4.1 鹽度梯度下硝酸鹽還原過程關(guān)鍵控制因素探討 90
5.4.2 國內(nèi)外對(duì)比及生態(tài)環(huán)境意義探討 93
5.5 本章小結(jié) 96
第6章 海洋牧場(chǎng)表層沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程研究 98
6.1 引言 98
6.2 材料與方法 100
6.2.1 研究區(qū)概況與樣品采集 100
6.2.2 環(huán)境參數(shù)測(cè)定 101
6.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 101
6.2.4 微生物菌群特征測(cè)定 101
6.2.5 Illumina擴(kuò)增子測(cè)序 102
6.2.6 統(tǒng)計(jì)與分析 102
6.3 結(jié)果與分析 103
6.3.1 站點(diǎn)理化性質(zhì) 103
6.3.2 硝酸鹽還原過程 104
6.3.3 功能基因豐度 105
6.3.4 nosZ與nrfA功能基因組成與多樣性 106
6.3.5 氮轉(zhuǎn)化速率與功能基因特征關(guān)聯(lián) 108
6.4 討論 110
6.4.1 輕度厭氧對(duì)硝酸鹽還原過程的影響 110
6.4.2 生態(tài)環(huán)境意義探討 115
6.5 本章小結(jié) 116
第7章 互花米草入侵對(duì)紅樹林沉積物硝酸鹽還原過程影響研究 117
7.1 引言 117
7.2 材料與方法 118
7.2.1 研究區(qū)域概況和樣品采集 118
7.2.2 沉積物理化性質(zhì)測(cè)定 119
7.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 119
7.2.4 微生物功能基因測(cè)定 119
7.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 119
7.3 結(jié)果與分析 120
7.3.1 沉積物理化性質(zhì) 120
7.3.2 硝酸鹽還原過程速率及貢獻(xiàn)比 121
7.3.3 沉積物理化性質(zhì)對(duì)硝酸鹽還原過程的影響 123
7.4 討論 125
7.4.1 沉積物硝酸鹽還原過程的影響因素 125
7.4.2 關(guān)于互花米草入侵紅樹林硝酸鹽異化還原過程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng) 128
7.5 本章小結(jié) 130
第8章 紅樹林保護(hù)與修復(fù)對(duì)濕地沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程的影響 132
8.1 引言 132
8.2 材料與方法 133
8.2.1 研究區(qū)域及抽樣 133
8.2.2 環(huán)境參數(shù)測(cè)定 134
8.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 134
8.2.4 微生物功能基因測(cè)定 134
8.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 135
8.3 結(jié)果與分析 135
8.3.1 環(huán)境參數(shù) 135
8.3.2 NOx-還原過程的時(shí)空變化特征及影響因素 136
8.4 討論 139
8.4.1 探討不同生長(zhǎng)年限紅樹林沉積物NOx還原過程的關(guān)鍵影響因素 139
8.4.2 紅樹林保護(hù)與修復(fù)對(duì)脫氮和氮保留的影響及生態(tài)環(huán)境意義探討 143
8.5 本章小結(jié) 147
第9章 圍墾養(yǎng)殖對(duì)河口濕地沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程影響研究 148
9.1 引言 148
9.2 材料與方法 149
9.2.1 研究區(qū)域概況及樣品采集 149
9.2.2 沉積物理化性質(zhì)測(cè)定 150
9.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 150
9.2.4 統(tǒng)計(jì)與分析 150
9.3 結(jié)果與分析 151
9.3.1 上覆水體理化性質(zhì) 151
9.3.2 沉積物理化性質(zhì) 151
9.3.3 硝酸鹽異化還原速率及其百分比的時(shí)空分布特征 152
9.4 討論 154
9.4.1 養(yǎng)殖塘硝酸鹽異化還原速率的關(guān)鍵影響因素探討 154
9.4.2 沉積物硝酸鹽異化還原過程貢獻(xiàn)比例的關(guān)鍵影響因素探討 156
9.4.3 養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)硝酸鹽異化還原過程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng) 157
9.5 本章小結(jié) 160
第10章 土地利用方式轉(zhuǎn)變對(duì)潮灘濕地沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程的影響 161
10.1 引言 161
10.2 材料與方法 164
10.2.1 研究區(qū)概況與樣品采集 164
10.2.2 沉積物/土壤理化性質(zhì)測(cè)定 166
10.2.3 氮轉(zhuǎn)化速率測(cè)定 166
10.2.4 統(tǒng)計(jì)與分析 166
10.3 結(jié)果與分析 167
10.3.1 土壤/沉積物的物理化學(xué)性質(zhì) 167
10.3.2 硝酸鹽還原過程 169
10.4 討論 172
10.4.1 土地利用對(duì)紅樹林沉積物理化性質(zhì)的影響 172
10.4.2 生態(tài)環(huán)境意義探討 174
10.5 本章小結(jié) 178
第11章 城市河網(wǎng)-河口及鄰近海域沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程研究 179
11.1 引言 179
11.2 材料與方法 180
11.2.1 研究區(qū)概況與樣點(diǎn)采集 180
11.2.2 環(huán)境參數(shù)測(cè)定 181
11.2.3 硝酸鹽還原速率測(cè)定 182
11.2.4 微生物功能基因測(cè)定 182
11.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 182
11.3 結(jié)果與分析 182
11.3.1 城市河網(wǎng)-河口及鄰近海域環(huán)境參數(shù) 182
11.3.2 城市河網(wǎng)-河口及鄰近海域沉積物硝酸鹽還原過程時(shí)空分布特征 184
11.3.3 硝酸鹽還原過程的關(guān)鍵控制影響因素 188
11.4 討論 189
11.4.1 城市河網(wǎng)-河口及鄰近海域沉積物硝酸鹽還原過程關(guān)鍵控制因素探討 190
11.4.2 生態(tài)環(huán)境意義探討 192
11.5 本章小結(jié) 193
第12章 河口沉積物氮循環(huán)關(guān)鍵過程、影響因素及環(huán)境意義 194
12.1 引言 194
12.2 材料與方法 195
12.2.1 研究區(qū)域概況及樣品采集 195
12.2.2 站位理化性質(zhì) 196
12.2.3 理化性質(zhì)與潛在速率測(cè)定 197
12.2.4 DNA提取與定量PCR 198
12.2.5 統(tǒng)計(jì)與分析 199
12.3 結(jié)果與分析 200
12.3.1 站位理化性質(zhì) 200
12.3.2 關(guān)鍵N循環(huán)過程活性空間分布特征 204
12.3.3 關(guān)鍵N循環(huán)過程功能基因空間分布特征 205
12.3.4 關(guān)鍵氮循環(huán)過程與環(huán)境因子關(guān)系 207
12.4 討論 208
12.4.1 N循環(huán)過程關(guān)鍵控制影響因子探討 208
12.4.2 N轉(zhuǎn)換通量及生態(tài)環(huán)境意義探討 213
12.5 本章小結(jié) 216
主要參考文獻(xiàn) 218
編后記 263