湖泊沉積物界面過程與效應

　　《湖泊沉積物界面過程與效應》以湖泊表層沉積物微環境特徵、界面物理和生物擾動過程及其環境和生物效應為主線，圍繞磷、氮及碳等營養物質在界面微環境介質中的存在形態、性質、行為及其影響，系統概括湖底複雜邊界的基本特徵、水動力和底棲生物擾動影響的空間尺度等，闡述擾動作用下不同形態物質在微界面遷移轉化的過程和機理，並給出若干新認識和新觀點。《湖泊沉積物界面過程與效應》的特點是以淺水富營養化湖泊為例，以翔實的實驗數據為依據，通過對微觀過程、微小特徵和微細效應的觀察分析，對湖泊沉積物-水界面的微環境過程和機制進行系統分析和總結，以期對現有的湖泊沉積物界面過程和效應方面的相關認識給予補充和完善。

前言
第一章 表層沉積物微環境物理與化學特徵
第一節 湖底界面尺度及微形貌特徵
一、沉積物-水界面尺度
二、湖底形貌特徵
第二節 表層沉積物物理性質及其分佈
一、粒度
二、孔隙度
三、含水率
四、容重
第三節 表層沉積物主要化學性質分佈特徵
一、磷
二、氮
三、有機質
四、氧
參考文獻

第二章 沉積物界面微環境生物特徵及活動行為
第一節 沉積物中微型消費者群落分佈特徵及其活性
一、氮循環細菌
二、解磷細菌
第二節 底部邊界層大型消費者及其生活習性與方式
一、寡毛類
二、搖蚊幼蟲
三、軟體動物
四、甲殼動物
五、游泳動物
六、多毛類
第三節 界面微環境底棲藻類的生長與生活習性
參考文獻

第三章 氧化還原體系及對沉積物-水界面控制作用
第一節 沉積物氧化還原反應基本理論及體系特徵
一、反應基本理論
二、反應控制體系
三、體系多樣性
四、生化過程偶聯
五、電位與酸度偶聯
第二節 缺氧驅動下沉積物敏感元素體系還原過程
一、氧體系
二、硝酸鹽體系
三、錳體系
四、鐵體系
五、硫體系
第三節 沉積物界面氧化還原影響下的物質行為
一、水溶性磷
二、交換性磷
三、鐵氧化物結合磷
四、硝態氮
五、氨態氮
參考文獻

第四章 沉積物界面氮氧化及其微生物學過程
第一節 沉積物中氨氧化原核生物垂直分佈及其特徵
一、微生物結構與理化環境
二、AOB與AOA群落結構變化
三、氨氧化微生物分子系統發育
第二節 表層沉積物中氨氧化原核生物水平分佈及其特徵
一、群落組成和相對丰度
二、環境因子影響
三、AOA和AOB的分子系統發育
四、厭氧氨氧化細菌群落結構
第三節 表層沉積物硝化與反硝化潛力及其影響
一、反硝化速率分佈
二、硝化潛力分佈
三、溫度及碳源影響
第四節 沉積物中生物體對氮循環微生物分佈和多樣性影響
一、藍藻沉降影響
二、水生植物根際影響
參考文獻

第五章 沉積物有機磷組成特徵及界面遷移
第一節 沉積物有機磷組成與有效信息獲取
一、有機磷組成
二、有機磷有效性
三、有機磷分子信息獲取方法
第二節 沉積物有機磷的組成特徵及與水體磷關係
一、有機磷組成特徵
二、有機磷與水體磷關係
第三節 早期成岩作用下沉積物有機磷垂向再分佈及動力機制
一、沉積物相關理化特徵
二、有機磷組成分佈
三、有機磷形態分佈
四、磷形態轉化動力學
參考文獻

第六章 沉積物中有機質與生物及微環境關係
第一節 沉積物有機質分解及其與微生物活性關係
一、有機質種類及可分解性
二、微生物數量
三、微生物活性
第二節 沉積物有機質與底棲動物關係
一、底棲動物種類
二、底棲動物密度
第三節 沉積物有機質與初級生產者關係
一、浮游植物
二、高等水生植物
第四節 有機質在沉積物厭氧環境形成過程中的作用
一、厭氧狀態表徵方式
二、厭氧環境形成作用
參考文獻

第七章 沉積物界面水動力和生物擾動特徵與物理影響
第一節 沉積物表層水動力作用要素及界面影響
一、湍流擾動影響
二、波和流的底部剪切力作用影響
三、湖底粗糙度和摩擦作用影響
四、表層沉積物的動力再懸浮
第二節 沉積物界面底棲生物擾動過程及界面影響
一、底棲生物擾動種類
二、顆粒物的生物垂向搬運
三、底棲生物引灌
第三節 界面擾動對沉積物微環境物理性質影響
一、顆粒物沉降與湖底沉積
二、孔隙度
三、氧剖面
四、氧化還原敏感性物質
參考文獻

第八章 擾動作用下沉積物界面微環境氮的遷移轉化
第一節 底棲生物擾動對沉積物間隙水氮分佈影響
一、間隙水中氨氮分佈影響
二、間隙水中硝酸鹽氮分佈影響
第二節 底棲生物擾動對沉積物界面氮交換影響
一、硝酸鹽氮遷移影響
二、氨氮遷移影響
第三節 水動力擾動對沉積物-水界面氮交換影響
一、風浪強度和空間差異影響
二、季節差異影響
三、動力影響機制
第四節 底棲生物擾動對沉積物反硝化及其特徵影響
一、沉積物耗氧速率
二、沉積物反硝化層位
三、沉積物反硝化速率
四、生物行為影響差異
參考文獻

第九章 擾動作用下沉積物界面微環境磷的遷移轉化
第一節 底棲生物擾動對沉積物磷分佈影響
一、形態磷垂向分佈
二、間隙水磷垂向分佈
三、活性磷二維分佈
第二節 底棲生物擾動對沉積物-水界面磷交換影響
一、沉積物性質差異
二、生物種類差異
三、溫度變化響應
第三節 水動力擾動對沉積物-水界面磷交換影響
一、風浪強度影響
二、季節差異影響
三、湖區差異影響
第四節 物理和生物擾動復合作用下界面釋放效應
一、擴散速率對生物擾動的響應
二、水動力和底棲生物擾動復合效應
參考文獻

第十章 表層沉積物形態磷的動力學轉化及其效應
第一節 表層沉積物磷的吸附解吸行為與影響
一、磷吸附機制與影響
二、磷的解吸作用
三、磷的等溫吸附平衡與影響
第二節 動態擾動對沉積物磷吸附與平衡影響
一、再懸浮及其時長
二、靜動態下外部磷源
三、有機質含量影響
四、無機絮凝作用影響
第三節 動力擾動方式對沉積物磷遷移轉化影響
一、擾動時長差異
二、擾動持續與間歇
第四節 沉積物-水界面形態磷間的動力學轉化
一、再懸浮方式響應
二、再懸浮頻率響應
三、再懸浮時間影響
四、潛在活性磷靜態變化
第五節 表層沉積物磷的熱力學穩態趨勢及動態過程
一、磷的流向與再生
二、難溶態磷固定
參考文獻

第十一章 沉積物界面微環境中營養物的生物轉化過程
第一節 微生物及其胞外酶在沉積物界面過程中的作用
一、酶促水解
二、氧化還原過程
三、細菌的磷溶解
四、微生物呼吸
第二節 底棲動物非物理行為對沉積物氮磷釋放過程影響
一、分泌與排泄
二、呼吸作用
第三節 沉積物-水界面磷釋放的生物化學機制
一、溶解過程
二、水解過程
三、生物化學機制
參考文獻