生物地球化學過程與地錶物質循環·西南喀斯特土壤：植被係統生源要循環 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉叢強 等 著

圖書標籤:

• 生物地球化學
• 喀斯特土壤
• 植被係統
• 生源循環
• 地錶物質循環
• 西南喀斯特
• 土壤生物化學
• 生態係統
• 碳循環
• 養分循環

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030238757

版次：1

商品編碼：10005501

包裝：精裝

開本：大16開

齣版時間：2009-01-01

用紙：膠版紙

頁數：618

字數：1100000

正文語種：中文

內容簡介

　　《生物地球化學過程與地錶物質循環：西南喀斯特土壤-植被係統生源要循環》是我國一本係統研究西南喀斯特流域土壤-植被係統養分生物地球化學循環的成果專著，介紹瞭作者作為學術帶頭人領導的課題組近年來係統利用同位素與元素地球化學研究手段，並結閤土壤學和生態學的研究理論及思路，對我國西南喀斯特地區主要類型土壤的成土過程，不同類型植被覆蓋土壤中碳、氮、硫、磷及其他金屬礦質養分的分布與循環特徵的研究成果。全書共十二章，內容涉及土壤-植被係統中的生物地球化學過程和微生物地球化學的研究；喀斯特地區風化成土作用的地球化學特徵；大氣氮沉降的苔蘚地球化學記錄；土壤-植被係統的養分循環，重點介紹瞭碳、氮、磷、硫和其他金屬礦質養分在土壤和優勢植物中的分布變化特徵；土壤氮循環與植物適應性；土壤-大氣界麵溫室氣體吸收與釋放；小流域岩石-土壤-植被相互作用與地錶水地球化學。
　　《生物地球化學過程與地錶物質循環：西南喀斯特土壤-植被係統生源要循環》是一本成果專著，也是一本係統介紹地錶圈層物質生物地球化學循環的元素和同位素示蹤的研究理論、方法和思路以及有關研究動態的著作，可供地錶地球化學、喀斯特地理、生態學、植物學和土壤學等學科的研究人員以及高等院校有關專業的師生參考。

作者簡介

　　劉叢強，1955年生，博士，研究員。1982年南京大學學士學位；1984年獲中國科學院地球化學研究所碩士學位；1991年獲日本東京大學博士學位，日本理化學研究所基礎科學特彆研究員；1994年日本國立電氣通信大學化學係副教授；1997年至今任中國科學院地球化學研究所所長。1994年入選中國科學院首批“百人計劃”，1996年獲國傢傑齣青年科學基金。主要社會兼職有：中國礦物岩石、礦物地球化學學會副理事長；貴州省科協副主席。早期主要從事中國東部新生代火山岩研究，成果獲貴州省科學技術進步一等奬(排名第一)；1996年起從事地質流體作用和地錶地球化學過程及其環境效應方麵的研究，有關喀斯特流域物質循環及其生態環境效應的研究成果於2004年獲貴州省科技進步一等奬(排名第一)。1997年國傢攀登計劃項目(A類)“地質液體作用及其成礦效應”首席科學傢，2006年國傢重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目“西南喀斯特山地石漠化與適應性生態係統調控”首席科學傢。

目錄

序
前言
第一章 西南喀斯特地質地理與生態背景
引言
第一節 西南地區地質地理特徵
第二節 西南喀斯特地區土壤類型分布
第三節 西南喀斯特地區植被覆蓋與岩石和土壤
第四節 西南喀斯特生態係統石漠化現狀和發生機製
參考文獻
第二章 土壤-植被係統中的生物地球化學過程
引言
第一節 土壤無機組分
第二節 土壤有機組分
第三節 土壤無機地球化學過程
第四節 土壤生物地球化學過程與養分循環
參考文獻
第三章 喀斯特地區風化成土作用的地球化學特徵
引言
第一節 西南喀斯特地區土壤形成條件與特點
第二節 風化成土作用研究概述
第三節 土壤中礦質元素形態研究方法概述
第四節 土壤剖麵礦質養分的分布特點
第五節 土壤物質來源的地球化學示蹤
第六節 喀斯特山地成土方式探討
參考文獻
第四章 大氣氮沉降的苔蘚地球化學記錄
引言
第一節 大氣氮沉降及其植物葉片伊。N指示
第二節 苔蘚的生物學性質及其穩定同位素研究意義
第三節 苔蘚碳、氮同位素對環境條件和大氣氮沉降變化的響應
第四節 石生苔蘚碳、氮含量和碳、氮同位素與貴陽地區大氣氮沉降
參考文獻
第五章 土壤-植被係統碳循環
引言
第一節 土壤碳的生物地球化學循環
第二節 西南喀斯特地區土壤有機碳(SOC)含量變化
第三節 西南喀斯特地區土壤微生物生物量碳
第四節 西南喀斯特土壤-植被碳循環過程的σ13C研究
第五節 土地利用和植被覆蓋變化對喀斯特地區SOC及其σ13C分布的影響
參考文獻
第六章 土壤-植被係統氮循環
引言
第一節 土壤中的氮循環與植物氮吸收
第二節 喀斯特地區土壤氮分布及其控製因素
第三節 喀斯特環境優勢植物氮含量及其同位素組成變化
參考文獻
第七章 土壤-植被係統硫循環
引言
第一節 土壤中硫循環與植物吸收
第二節 喀斯特流域土壤硫的生物地球化學

參考文獻
第八章 土壤-植被係統磷循環
引言
第一節 土壤中的磷循環與植物吸收
第二節 岩石風化與成土過程中磷的地球化學
第三節 石灰岩和砂岩地區土壤磷與植被養分組成
參考文獻
第九章 土壤-植被係統金屬礦質養分循環
引言
第一節 金屬礦質養分的植物營養作用與生物地球化學循環
第二節 喀斯特地區土壤金屬礦質養分分布特點
第三節 喀斯特植物金屬礦質養分的組成特徵
第四節 喀斯特土壤-植物界麵鍶循環的同位素研究
參考文獻
第十章 土壤氮循環與植物適應性：花椒與杉木的對比研究
引言
第一節 植物利用氮的策略和氮的生物地球化學循環
第二節 氮同位素組成與氮的生物地球化學循環
第三節 杉木和花椒選擇吸收NH+4和NO-3的證據
第四節 植物氮利用策略的環境效應
第五節 共生菌對氮循環和σ15N值的影響
參考文獻
第十一章 土壤-大氣界麵溫室氣體吸收與釋放
引言
第一節 土壤溫室氣體産生、釋放與生物地球化學作用
第二節 黔中地區不同生態係統土壤溫室氣體釋放通量
第三節 黔中地區不同生態係統土壤溫室氣體濃度剖麵變化
參考文獻
第十二章 小流域岩石-土壤-植被相互作用與地錶水地球化學
引言
第一節 黔南和黔東南地區地質地理與生態背景
第二節 水化學組成對流域岩石-土壤-植被界麵作用的響應
第三節 養分同位素組成變化對流域岩石-土壤-植被相互作用的響應
參考文獻

精彩書摘

　　（二）西南喀斯特石漠化現狀
　　石漠化已經成為西南喀斯特地區最大的生態問題。為掌握西南喀斯特石漠化分布狀況與形勢，自2003年以來，國內開展瞭兩次大規模的調查活動，基本摸清瞭西南喀斯特石漠化的分布現狀和特徵。一是中國地質科學院岩溶地質研究所2003～2005年在承擔國土資源大調查項目“西南岩溶地區地下水與環境地質調查”時，利用遙感技術查明瞭西南岩溶區石漠化分布現狀和特徵，劃分瞭石漠化的程度等級，研究瞭石漠化的成因、影響因素和發展演化趨勢。項目區域為100萬km2的西南喀斯特區，喀斯特麵積60萬km2；二是國傢林業局2004～2005年采用地麵調查與遙感技術相結閤、以地麵調查為主的技術方法開展的大規模西南喀斯特石漠化監測工作，監測區總麵積107.14萬km2，監測區內喀斯特麵積為45.10萬km2。兩次大調查範圍大緻相同，但也有一些差異（如後者包括瞭紅河以西地區），加之調查方法和調查時段的差異，得齣的相關數據也有一些不同。但兩次大調查的結果都顯示瞭西南喀斯特石漠化形勢的嚴峻性。
　　中國地質科學院調查結果錶明，工作區內石漠化麵積達105 063.2km。，占齣露碳酸鹽岩區麵積的25.06％。其中，輕度石漠化麵積為39 974.47km。，中度石漠化麵積為39 155.97km2，重度石漠化麵積為25 932.79km2。石漠化主要發生在雲南、貴州和廣西三省區，總麵積約為88 091.70km2，占總石漠化麵積的83.85％。其中，貴州省石漠化麵積為約3.3萬km2，雲南省石漠化麵積為2.8萬km2，廣西壯族自治區石漠化麵積約為2.7萬km2。該研究還開展瞭20世紀80年代末至90年代末石漠化演變調查，結果錶明，十年來，區內石漠化麵積從82 942.65km2增加到105 063.2kin2，平均每年增加1 650.26km2，年平均增長率為2％。石漠化演變呈局部好轉、總體惡化的趨勢。

前言/序言

　　地球近地錶環境，也稱為地球臨界帶或關鍵帶（The Earth’s Critical Zone）維持瞭幾乎所有陸地生物的生存。人類生存和社會發展的快速需求促進瞭人們對這一地錶和近地錶環境中各種過程的研究和理解。地球臨界帶是一個固體地球和流體之間的動力界麵，受復雜而廣泛的物理、化學和生物過程的共同控製。由地球內部能量驅動的各種地質與構造運動改變地錶環境，由大氣和水圈驅動的風化作用控製土壤形成和侵蝕以及地錶岩石的化學風化，由重力驅動的流體運動確定瞭地錶地形地貌和地錶物質的重新分配，由對養分的需求驅動的生物活動控製瞭土壤、岩石、大氣和水之間的化學循環。因此，對地球臨界帶的綜閤研究被地質學傢、生物學傢、土壤學傢和水文學傢們認為是最為核心的研究領域之一。研究的核心內容有：在不同時間尺度上控製碳及其他物質循環和通量的各種過程；營養生態係統的過程在人類和地質時間尺度上的變化規律；生物地球化學過程控製土壤和水的長期持續性的機理；化學和物理風化的變化影響地球臨界帶的形式和特徵。
　　土壤圈是地球臨界帶的主體，因此地球臨界帶研究的核心科學問題也就構成瞭現代土壤科學的主要研究內容，並成為目前世界土壤科學界的優先研究領域。曆史上，土壤科學發展經曆瞭從具有地質學根基的學科到應用農業和環境學科，並經過地球臨界帶的研究又發展到生物和地質科學的交叉學科的螺鏇麯摺道路。現代土壤科學的研究內容具有更豐富、廣泛、集成、分析和定量特點。當前土壤科學麵臨的一個重要挑戰是多學科的交叉研究。學科的交叉包括經典土壤科學的分支學科之間的交叉，如土壤化學、土壤物理學、土壤生物學、土壤礦物學、土壤學之間的相互閤作。更重要的是通過引進其他學科，如微生物學、水文學、生態學、環境科學、地球化學、地質學、大氣科學的知識和研究手段及理論，提高土壤科學解決問題的能力。

書籍介紹：地球科學前沿的探索與應用 書名：地球係統的演變與資源可持續利用：從深部到錶層的多尺度研究 內容概述： 本書旨在提供一個宏大且精細的視角，審視地球係統在時間維度上的深邃演化曆程，並聚焦於當前人類社會高度關注的資源可持續利用問題。全書結構緊湊，邏輯嚴密，涵蓋瞭從地殼深處的岩石圈動力學到地錶圈層間物質與能量交換的復雜過程，特彆強調瞭地球科學理論在解決實際工程與環境挑戰中的應用。全書共分八個主要部分，力求在理論深度與實踐廣度之間找到最佳的平衡點。 第一部分：地球深部動力學與幔殼相互作用 本部分深入探討瞭地球內部結構、岩石圈的形成與演化。內容聚焦於俯衝帶和大陸裂榖帶的動力學過程，解析瞭地幔對流驅動下的闆塊運動機製。詳細闡述瞭地幔物質的熔融、結晶過程及其對地殼物質組成的長期影響。研究涵蓋瞭高溫高壓實驗岩石學、地球物理成像技術（如地震層析成像）在揭示深部不連續麵結構中的前沿應用，以及深部過程如何控製地錶帶狀構造的形成與分布。同時，對地幔柱的起源、遷移及其與地錶熱異常的關聯進行瞭係統的論述，為理解全球岩漿活動和礦産資源富集提供瞭理論基礎。 第二部分：構造地貌學與新生代過程 本章將理論構造學與實際地貌演化相結閤。重點分析瞭區域抬升速率、剝蝕曆史與氣候變化的耦閤關係。通過同位素定年技術（如宇宙成因核素法）和高精度數字高程模型（DEM）分析，重建瞭復雜山係（如青藏高原、安第斯山脈）的隆升曆史和侵蝕響應。討論瞭構造運動如何控製河流網絡的演化、湖泊的形成與消亡，以及山前衝積扇的沉積模式。此外，還探討瞭構造形變對區域水文地質條件和潛在地質災害（如滑坡、泥石流）的長期控製作用。 第三部分：水圈與大氣圈的耦閤研究 本部分側重於地球錶層關鍵流體的地球化學特徵與循環。詳細描述瞭現代和古老水文循環的機製，包括大氣水汽的輸送、降水過程的同位素分餾，以及地錶水體（河流、湖泊、地下水）的地球化學指紋。研究內容延伸至海洋環流對全球氣候的反饋作用，如深海碳匯的效率和古氣候敏感性指標（如矽藻化石、氧同位素比值）的應用。對極端天氣事件（如特大降雨、乾旱）下水資源的時空變化規律進行瞭建模分析。 第四部分：沉積學與古環境重建 本部分深入探討瞭沉積物記錄的地球曆史信息。內容涵蓋瞭碎屑物源分析、沉積相研究以及生物地層學方法。通過對碎屑鋯石U-Pb定年、Hf同位素等指標的綜閤運用，追溯瞭陸源物質的遷移路徑與源區演化。重點闡述瞭沉積盆地的形成機製、充填序列的演變，以及如何利用沉積序列中的微體化石、有機地球化學指標和磁性地層學方法，重建關鍵地質時期的古氣候、古植被和古海洋環境。對頁岩氣、緻密油儲層成因與富集規律的分析也包含在內。 第五部分：工程地質與岩土體災害評估 本部分將基礎地質學知識應用於現代工程實踐。詳細闡述瞭岩石力學、土力學的基本原理及其在工程建設中的應用。內容涵蓋瞭基礎持力層的選擇、隧道和地下空間的穩定性分析、邊坡工程的穩定性評價方法（如極限平衡法、有限元法）。對地震、降雨等外部因素誘發的地質災害（如地麵沉降、軟土地基處理）的風險評估與防治策略進行瞭深入探討，為重大基礎設施的安全運營提供瞭科學支撐。 第六部分：非常規能源與礦産資源潛力評價 本章關注地球提供的關鍵能源與材料資源的可持續開發。係統梳理瞭全球重要的金屬礦床（如斑岩銅礦、層控型礦床）的形成模型與找礦方嚮。特彆強調瞭非常規能源，如頁岩氣、地熱能的賦存機理、資源潛力評價方法和環境影響控製。研究內容包括非常規能源的地球物理勘探技術、流體包裹體研究在油氣成藏機理中的應用，以及可再生能源（如地熱）的開發潛力評估技術。 第七部分：全球變化與生物地球化學反饋 本部分探討瞭人類活動對地球關鍵圈層相互作用的影響，尤其關注元素在生物、化學、地質過程中的遷移轉化。重點分析瞭碳、氮、磷等關鍵元素的全球循環及其在氣候變暖背景下的擾動。研究內容包括人類活動導緻的土壤退化、水體富營養化過程的地球化學機製，以及生態係統在應對環境壓力時的響應與反饋機製。通過同位素示蹤技術，解析瞭汙染物在環境介質中的遷移轉化路徑。 第八部分：地球科學的監測、模擬與數據科學應用 本部分聚焦於地球科學研究的前沿工具與方法。介紹瞭遙感技術（光學、雷達）在地錶形變監測（如InSAR）、地質製圖中的應用。詳細闡述瞭地球係統數值模擬的原理、模型構建與不確定性分析，涵蓋瞭從氣候模式到岩漿動力學模擬的多個尺度。同時，探討瞭大數據、人工智能在地球科學數據挖掘、模式識彆以及資源勘探決策支持中的創新應用，展示瞭新一代地球科學研究的範式轉變。 本書適閤從事地球科學、資源勘查、環境工程、地質災害防治等領域的科研人員、高校師生及相關行業高級技術人員作為專業參考或教材使用。內容兼具理論高度與工程實用價值。

評分☆☆☆☆☆

當我看到這本書的名字時，我腦海裏立刻浮現齣那種泥土的芬芳，以及雨水滋潤後植物生長的勃勃生機。盡管我不是專業的土壤學傢或植物學傢，但“生源要循環”這幾個字，讓我聯想到生命賴以生存的根本——那些看不見的養分，如何在土地上，又如何在植物體內，被不斷地更新和利用。西南喀斯特地區，對我而言，總有一種神秘感，那裏多山，土壤貧瘠，卻孕育著頑強的生命。我很好奇，在這樣一種看似艱苦的環境下，植被是如何做到“生生不息”的？這本書是否會深入探討，例如，喀斯特地區的土壤中，哪些關鍵的營養元素是植物最迫切需要的？這些元素又是如何通過土壤微生物、植物根係以及其他生態過程，被有效地捕獲、轉化和再利用的？我希望書中能有具體的案例分析，展示不同種類的植被，在西南喀斯特土壤中的不同生長階段，是如何參與到這個物質循環中的。如果能看到圖錶和數據，那就更好瞭，那樣我能更直觀地理解那些復雜的生物地球化學反應。這本書聽起來像是為那些對生命本源充滿好奇，並希望瞭解生態係統如何維持自身平衡的讀者準備的。

評分☆☆☆☆☆

從書名“生物地球化學過程與地錶物質循環·西南喀斯特土壤：植被係統生源要循環”來看，這是一部深度探討生態係統運作機製的著作。我一直對“生源要循環”這個概念非常著迷，它觸及到生命存在的根本——物質的連續性與再生性。尤其是將這一概念置於“西南喀斯特土壤：植被係統”這一特定場景下，更顯齣其研究的獨特性和重要性。喀斯特地區，以其獨特的石灰岩地貌和相對貧瘠的土壤，常常被視為生態脆弱區，然而，生命總能在那裏頑強地紮根。我迫切想知道，在這片土地上，生物地球化學過程是如何巧妙地維係著植被的生存？書中是否會詳細闡述，在喀斯特土壤特有的鈣質、貧瘠、多孔等環境下，植物是如何通過其根係、葉片等器官，與土壤中的礦物質、有機質以及微生物發生復雜的化學交換，從而實現養分的有效吸收和利用？我希望書中能夠提供一些關於關鍵元素的生物地球化學循環模型，例如，氮的固化與反硝化，磷的礦化與固著，碳的固定與釋放等，這些過程在喀斯特植被係統中是如何被調控的。瞭解這些，對於理解該地區生態係統的穩定性和恢復力至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目就讓我覺得相當有分量，充滿瞭科學的嚴謹感。“生物地球化學過程與地錶物質循環”，光是這個名字，就勾勒齣瞭一個宏大的研究圖景，仿佛能看到各種元素在土壤、植物、大氣、水之間穿梭流轉，形成一個復雜的生命之網。特彆是後麵加上瞭“西南喀斯特土壤：植被係統生源要循環”，這一下就把範圍聚焦瞭，讓人好奇在西南那獨特的地貌環境下，土壤和植被之間是如何進行著這些看不見的物質交換。我一直對喀斯特地貌很著迷，那種石灰岩溶蝕形成的奇特景觀，總感覺隱藏著許多不為人知的生態秘密。這本書似乎就試圖揭開這些秘密，通過對生物地球化學過程的深入剖析，來解釋在這個特殊區域，物質是如何被循環利用的。不知道書中會不會有很多關於喀斯特地區特有的土壤類型、植被群落以及它們如何適應這種環境的討論。我也很期待看到作者如何將抽象的生物地球化學原理，與西南喀斯特地區具體的土壤和植被係統聯係起來，給齣令人信服的解釋。這本書聽起來不像是那種輕鬆的讀物，但對於真正想瞭解生態係統運作機製的讀者來說，無疑是一份寶藏。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書的扉頁，我仿佛能聞到泥土特有的氣息，感受到陽光透過樹葉灑下的斑駁光影。題目中的“生物地球化學過程”聽起來非常專業，但我相信它背後蘊含著生命的奧秘。特彆是“西南喀斯特土壤：植被係統生源要循環”這個副標題，一下子就吸引瞭我。我一直對西南地區的自然風光情有獨鍾，那裏獨特的喀斯特地貌，總讓我覺得充滿瞭生命的力量。我好奇，在這片看似貧瘠的山地上，植物是如何汲取養分，如何生存繁衍的？這本書是否會深入剖析，喀斯特土壤的形成過程中，有哪些特殊的生物地球化學反應在起作用？例如，微生物在分解有機物、釋放養分方麵扮演著怎樣的角色？植物的根係又如何與土壤中的微生物相互作用，共同完成物質的循環？我希望書中能有具體的例子，比如介紹幾種典型的西南喀斯特植物，以及它們是如何在其生存環境中，參與到碳、氮、磷等關鍵元素的循環過程中的。如果書中還能探討，人類活動對這些物質循環産生的影響，以及如何實現可持續的土壤和植被管理，那就更具現實意義瞭。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的題目感到一種莫名的興奮，它觸及瞭我對自然界運行規律最深層次的好奇心。將“生物地球化學過程”與“地錶物質循環”結閤，並聚焦於“西南喀斯特土壤：植被係統”，這就像是為我打開瞭一扇通往微觀世界的大門。我一直在思考，我們看到的繁茂的森林、生長的莊稼，背後究竟有多麼精妙的物質轉換在發生。書中會不會詳細介紹，在西南喀斯特那樣獨特的岩溶地貌下，土壤的形成過程本身就充滿瞭挑戰？例如，石灰岩的溶解如何影響土壤的pH值和養分組成？植被又是如何在這種條件下，通過自身的生理機製，比如根係分泌物，去影響土壤的化學性質，從而更好地獲取養分？“生源要循環”這個詞，讓我覺得這本書不僅僅是在描述過程，更是在揭示一種“可持續性”的智慧。我期待書中能提供一些關於喀斯特生態係統如何在有限的資源下，實現高效物質循環的見解。也許書中會分析，當地的植被在固碳、固氮、磷循環等方麵扮演著怎樣的角色，以及這些循環對整個區域生態係統的穩定性有什麼影響。我希望能從書中獲得一些啓發，理解地球上生命是如何如此頑強地適應環境，並在此過程中完成偉大的物質循環。