青藏高原江河碳氮循環(huán)和溫室氣體排放模式與機(jī)制
青藏高原是地球的“第三極”，也是除南北極以外，冰川和凍土儲量最多的地區(qū)。青藏高原除具有氣壓低、年平均氣溫低、太陽和紫外輻射強(qiáng)烈等氣候特征外，還具有獨(dú)特的水文和地形地貌等特征。本書將長期野外觀測、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M和模型模擬研究相結(jié)合，深入研究青藏高原的高海拔生境特征對江河碳氮循環(huán)過程和溫室氣體排放特征的影響，主要包括以下幾方面的內(nèi)容：①分析青藏高原典型江河主要水化學(xué)特征及化學(xué)風(fēng)化過程；解析河流懸浮物和沉積物有機(jī)質(zhì)的來源以及河流硝酸鹽的來源；②研究青藏高原河流上覆水體中好氧氨氧化微生物的分布特征，解析河流上覆水體中氮去除微生物的分布及脫氮反應(yīng)速率特征；③探究河流沉積物中好氧氨氧化微生物對高海拔條件的適應(yīng)性以及河流沉積物脫氮速率與氮循環(huán)微生物的關(guān)系；④研究青藏高原江河氮循環(huán)產(chǎn)物溫室氣體一氧化二氮的排放模式與機(jī)制，綜合剖析河道外和河道內(nèi)環(huán)境條件的影響；⑤研究青藏高原江河碳循環(huán)產(chǎn)物甲烷的排放模式，剖析其物理化學(xué)和微生物驅(qū)動機(jī)制，分析青藏高原江河甲烷排放對全球溫室氣體排放的貢獻(xiàn)。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 河流碳氮循環(huán)和溫室氣體排放的重要性 1
1.2 青藏高原的地理環(huán)境特征 2
1.3 高海拔河流的碳氮循環(huán)和溫室氣體排放特征 4
參考文獻(xiàn) 4
第2章 黃河源區(qū)主要水化學(xué)特征及化學(xué)風(fēng)化過程 7
2.1 引言 7
2.2 研究方法 9
2.3 河水理化性質(zhì) 10
2.4 河水的來源 11
2.5 河水主要離子化學(xué) 13
2.6 控制河流水化學(xué)的主要機(jī)制 15
2.7 河水主要離子來源貢獻(xiàn)計(jì)算 18
2.8 巖石風(fēng)化速率、CO2消耗速率和TDS通量 23
2.9 本章小結(jié) 24
參考文獻(xiàn) 25
第3章 黃河源區(qū)河流懸浮顆粒物和沉積物中有機(jī)質(zhì)的來源解析 29
3.1 引言 29
3.2 研究方法 30
3.3 有機(jī)質(zhì)的元素組成特征 32
3.4 有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定同位素特征 34
3.5 沉積物中有機(jī)質(zhì)的生物標(biāo)志物特征 35
3.6 定量解析不同來源對河流有機(jī)質(zhì)的相對貢獻(xiàn) 38
3.7 河流溶解性有機(jī)碳和顆粒態(tài)有機(jī)碳的通量計(jì)算 41
3.8 本章小結(jié) 42
參考文獻(xiàn) 43
第4章 黃河長江源區(qū)河流硝酸鹽來源解析 48
4.1 引言 48
4.2 河流硝酸鹽源解析方法概述 49
4.3 河流硝酸鹽來源的同位素特征 57
4.4 河流硝酸鹽的時空分布特征 62
4.5 定量解析不同來源對河流硝酸鹽的相對貢獻(xiàn) 64
4.6 本章小結(jié) 69
參考文獻(xiàn) 70
第5章 青藏高原河流上覆水體中好氧氨氧化微生物的分布特征 77
5.1 引言 77
5.2 研究方法 78
5.3 上覆水體理化性質(zhì)及潛在硝化反應(yīng)速率 84
5.4 上覆水體中好氧氨氧化微生物的豐度與群落變異特征 87
5.5 高、低海拔河流上覆水體中AOA和AOB的群落組成差異及驅(qū)動因素 96
5.6 高、低海拔河流間好氧氨氧化微生物的豐度及反應(yīng)活性差異 98
5.7 懸浮顆粒物對黃河源區(qū)上覆水體中AOA和AOB群落的影響 100
5.8 本章小結(jié) 101
參考文獻(xiàn) 102
第6章 河流上覆水體氮去除微生物的分布及脫氮反應(yīng)速率特征 106
6.1 引言 106
6.2 研究方法 107
6.3 上覆水體中反硝化細(xì)菌和anammox細(xì)菌的功能基因豐度 113
6.4 上覆水體中反硝化細(xì)菌和anammox細(xì)菌的群落組成 117
6.5 上覆水體對河流N2排放通量的貢獻(xiàn) 120
6.6 上覆水體N2產(chǎn)生速率的影響因素 122
6.7 本章小結(jié) 124
參考文獻(xiàn) 125
第7章 河流沉積物中好氧氨氧化微生物對高海拔條件的適應(yīng)性 129
7.1 引言 129
7.2 研究方法 130
7.3 沉積物中好氧氨氧化微生物amoA基因豐度及群落變異特征 134
7.4 高、低海拔河流沉積物中AOA和AOB的群落組成差異及驅(qū)動因素 145
7.5 高海拔河流好氧氨氧化微生物獨(dú)特豐度特征的驅(qū)動因素 146
7.6 高海拔河流沉積物潛在硝化反應(yīng)速率的影響因素 148
7.7 本章小結(jié) 151
參考文獻(xiàn) 151
第8章 青藏高原河流沉積物中脫氮速率與氮循環(huán)微生物的關(guān)系 155
8.1 引言 155
8.2 研究方法 156
8.3 anammox細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的豐度、群落組成及其影響因素 161
8.4 anammox細(xì)菌和反硝化細(xì)菌群落組建過程的定量估計(jì) 168
8.5 黃河源區(qū)沉積物的硝酸鹽/亞硝酸鹽還原反應(yīng)特征 170
8.6 環(huán)境因子和生物因素對黃河源區(qū)脫氮速率的相對影響 173
8.7 本章小結(jié) 174
參考文獻(xiàn) 174
第9章 青藏高原東部江河甲烷的排放特征及驅(qū)動機(jī)制 178
9.1 引言 178
9.2 研究方法 178
9.3 甲烷溶存濃度和通量的時空分布 187
9.4 驅(qū)動青藏高原江河甲烷高冒泡通量的因子 190
9.5 青藏高原江河甲烷排放的區(qū)域和全球重要性 196
9.6 本章小結(jié) 199
參考文獻(xiàn) 200
第10章 青藏高原東部江河氧化亞氮的排放特征及影響因素 205
10.1 引言 205
10.2 研究方法 206
10.3 N2O溶存濃度和通量的時空分布 208
10.4 控制N2O動力學(xué)的陸地過程 212
10.5 控制N2O動力學(xué)的生物化學(xué)地球過程 213
10.6 控制N2O動力學(xué)的微生物過程 214
10.7 控制N2O動力學(xué)的物理化學(xué)過程 217
10.8 青藏高原江河N2O排放的區(qū)域和全球重要性 218
10.9 氣候變化下未來凍土河流N2O的排放 220
10.10 本章小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 221
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