Coastal And Estuarine Studies Interactions Between Macro-and Microorganisms in Marine Sediments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Geophysical Union

作者:Eristensen, Erik (EDT)/ Haese, Ralf R. (EDT)/ Kostka, Joel E. (EDT)

出品人:

页数:390

译者:

出版时间:

价格:85

装帧:HRD

isbn号码:9780875902746

丛书系列:

图书标签:

• Marine sediments
• Microorganisms
• Macroorganisms
• Interactions
• Coastal ecosystems
• Estuarine ecosystems
• Biogeochemistry
• Sediment ecology
• Marine biology
• Microbial ecology

潮间带与河口沉积物：微生物群落结构及其生态功能研究 图书简介 本书聚焦于潮间带和河口生态系统中至关重要的沉积物环境，深入探讨了该生境下宏观生物（如底栖动物、蠕虫、小型甲壳类）与微生物（细菌、古菌、真菌、原生动物）之间复杂且动态的相互作用。通过整合田野调查、先进的分子生物学技术以及生态功能模型，本书旨在揭示沉积物生态系统的物质循环、能量流动以及对环境变化的响应机制。 第一章：潮间带与河口沉积物的特性与重要性 本章首先界定了潮间带与河口沉积物的地理、物理和化学特性。河口环境的显著特征在于淡水与海水的混合作用，导致盐度、温度、颗粒物沉降率和氧气条件呈现出剧烈的时空梯度变化。沉积物作为生态系统的基质，其孔隙水化学性质，特别是氧化还原电位、有机质含量和营养盐浓度（如硝酸盐、磷酸盐、硫化物），是控制微生物群落结构和生态过程的关键因素。 详细讨论了沉积物颗粒大小对水动力学、有机质截留以及生物可利用性的影响。在强水动力作用下，沉积物颗粒细小且富含有机质的区域，往往是高生物活动性的热点区域。我们还将探讨人为干扰（如污染排放、疏浚工程）如何重塑这些物理化学环境，并对后续的生物地球化学循环产生深远影响。 第二章：沉积物中的微生物群落结构与多样性 本章的核心是利用高通量测序技术（如16S rRNA基因测序、宏基因组学）解析沉积物微生物群落的组成和功能潜力。我们将深入分析在不同盐度梯度下（从淡水到全盐度海水），细菌和古菌的优势类群变化。重点关注那些参与关键生物地球化学循环的微生物类群，例如： 1. 好氧/厌氧氧化还原菌： 识别参与有机碳矿化、硝化作用和反硝化作用的优势细菌谱系。 2. 硫循环微生物： 探讨硫酸盐还原菌（SRB）和硫氧化菌（SOB）在厌氧层和氧化还原界面处的分布和活性，这些微生物是沉积物中硫代谢的关键驱动力。 3. 甲烷代谢菌群： 分析产甲烷古菌和好氧甲烷氧化菌（AOM）的群落结构，评估沉积物作为温室气体源或汇的潜力。 此外，本书也将涵盖沉积物中真菌和原生动物群落的特征，阐明它们在分解复杂有机质和调节细菌群落结构中的独特作用。 第三章：宏观生物对微生物环境的塑造作用 沉积物中的宏观生物活动，如生物扰动（Bioturbation）和生物滤食（Biofiltration），是连接宏观与微观世界的桥梁。本章将详细阐述： 1. 生物扰动效应： 深入分析底栖无脊椎动物（如多毛类、双壳类）挖掘、翻动和摄食行为如何影响沉积物的氧气渗透深度、氧化还原界面位置以及有机质的再分配。实验数据将展示生物扰动如何通过混合作用增加沉积物表层微生物的底物可及性，从而加速有机碳的矿化速率。 2. 微生物定殖与生物膜形成： 研究宏观生物体表和其挖掘的隧道壁是独特的微生物栖息地。探讨特定宏观宿主如何通过分泌粘液或改变局部化学条件，促进特定微生物群落的定殖和生物膜的建立，这些生物膜在营养物质交换中发挥重要作用。 3. 微生物对宿主的生理影响： 讨论宏观生物从沉积物中摄取营养物质时，对沉积物中微生物群落的影响，以及宿主肠道微生物组与沉积物微生物群落的潜在联系和物质交换机制。 第四章：微生物驱动的生物地球化学循环 本章侧重于沉积物中关键营养物质和能量的循环过程，以及微生物群落在其中的核心地位。 碳循环： 详细阐述有机碳的降解途径，包括微生物介导的胞外酶促反应、发酵过程、产甲烷作用以及随后的甲烷氧化。通过同位素示踪实验，量化不同微生物群落对沉积物碳库稳定性的贡献。 氮循环： 重点分析沉积物中复杂的氮循环网络，包括硝化作用、反硝化作用、氮固定和无氧氨氧化（Anammox）。强调河口沉积物作为全球海洋氮损失“汇”的关键角色，并分析盐度和有机质质量对这些过程速率的调控。 硫和磷循环的耦合： 研究硫循环与碳循环之间的相互制约关系（如微生物间相互依赖的代谢耦合），以及磷酸盐的释放和固定过程，特别是铁氧化还原反应如何影响磷的有效性。 第五章：环境胁迫下的沉积物生态系统响应 现代河口环境面临气候变化（如海平面上升、海水酸化）和人为污染的双重压力。本章探讨微生物和宏观生物群落如何应对这些胁迫。 1. 酸化效应： 分析pH值下降对微生物碳酸钙溶解、有机酸产生速率以及关键酶活性的影响，特别是对微生物介导的钙化作用和矿化过程的冲击。 2. 污染物的生物降解： 针对石油烃、重金属和新型有机污染物（如抗生素、微塑料）在沉积物中的归趋和生物降解潜力。评估特定微生物群落降解污染物的能力，并识别参与降解的关键基因。 3. 群落互作的稳定性与恢复力： 引入生态网络分析方法，评估在不同干扰水平下，宏微观生物群落互作网络的复杂性、稳定性和抵抗力。 第六章：研究方法与未来展望 本章总结了当前研究潮间带和河口沉积物微生物-宏观生物相互作用的前沿技术，包括单细胞基因组学、FISH-SIMS技术在可视化生物代谢热点区域的应用、稳定同位素标记通量分析等。最后，展望未来研究方向，强调跨学科合作在理解和保护这些复杂且高生产力的生态系统中的必要性。特别指出需要从群落功能水平而非仅仅是物种组成水平来评估沉积物生态系统的健康状态。 本书适合海洋生物学家、沉积物生态学家、微生物生态学家、水文地质学家以及环境科学领域的研究人员和研究生参考。

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