青藏高原江河碳氮循环和温室气体排放模式与机制

青藏高原是地球的“第三极”，具有独特的气候、水文和地形地貌特征，也是世界上冰川和冻土的主要分布区域。本书将长期野外观测、室内实验模拟和模型模拟研究相结合，深入研究青藏高原的高海拔生境特征对江河碳氮循环和温室气体排放的影响，主要包括以下四方面内容：①分析青藏高原典型江河主要水化学特征及化学风化过程，解析河流有机质和硝酸盐的来源；②研究青藏高原河流关键氮循环微生物的分布特征及其对高海拔条件的适应性，进而剖析其对氮转化的影响；③研究青藏高原江河碳循环产物甲烷的排放模式，剖析其物理化学和微生物驱动机制，并评估其甲烷排放对全球江河温室气体排放的贡献；④研究青藏高原江河氮循环产物温室气体氧化亚氮的排放模式与机制，并综合剖析河道内外环境条件对其的影响。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 河流碳氮循环和温室气体排放的重要性 1
1.2 青藏高原的地理环境特征 2
1.3 高海拔河流的碳氮循环和温室气体排放特征 4
参考文献 4
第2章 黄河源区主要水化学特征及化学风化过程 7
2.1 引言 7
2.2 研究方法 9
2.3 河水理化性质 10
2.4 河水的来源 11
2.5 河水主要离子化学 13
2.6 控制河流水化学的主要机制 15
2.7 河水主要离子来源贡献计算 18
2.8 岩石风化速率、CO2消耗速率和TDS通量 23
2.9 本章小结 24
参考文献 25
第3章 黄河源区河流悬浮颗粒物和沉积物中有机质的来源解析 29
3.1 引言 29
3.2 研究方法 30
3.3 有机质的元素组成特征 32
3.4 有机质的稳定同位素特征 34
3.5 沉积物中有机质的生物标志物特征 35
3.6 定量解析不同来源对河流有机质的相对贡献 38
3.7 河流溶解性有机碳和颗粒态有机碳的通量计算 41
3.8 本章小结 42
参考文献 43
第4章 黄河长江源区河流硝酸盐来源解析 48
4.1 引言 48
4.2 河流硝酸盐源解析方法概述 49
4.3 河流硝酸盐来源的同位素特征 57
4.4 河流硝酸盐的时空分布特征 62
4.5 定量解析不同来源对河流硝酸盐的相对贡献 64
4.6 本章小结 69
参考文献 70
第5章 青藏高原河流上覆水体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 上覆水体理化性质及潜在硝化反应速率 84
5.4 上覆水体中好氧氨氧化微生物的丰度与群落变异特征 87
5.5 高、低海拔河流上覆水体中AOA和AOB的群落组成差异及驱动因素 96
5.6 高、低海拔河流间好氧氨氧化微生物的丰度及反应活性差异 98
5.7 悬浮颗粒物对黄河源区上覆水体中AOA和AOB群落的影响 100
5.8 本章小结 101
参考文献 102
第6章 河流上覆水体氮去除微生物的分布及脱氮反应速率特征 106
6.1 引言 106
6.2 研究方法 107
6.3 上覆水体中反硝化细菌和anammox细菌的功能基因丰度 113
6.4 上覆水体中反硝化细菌和anammox细菌的群落组成 117
6.5 上覆水体对河流N2排放通量的贡献 120
6.6 上覆水体N2产生速率的影响因素 122
6.7 本章小结 124
参考文献 125
第7章 河流沉积物中好氧氨氧化微生物对高海拔条件的适应性 129
7.1 引言 129
7.2 研究方法 130
7.3 沉积物中好氧氨氧化微生物amoA基因丰度及群落变异特征 134
7.4 高、低海拔河流沉积物中AOA和AOB的群落组成差异及驱动因素 145
7.5 高海拔河流好氧氨氧化微生物独特丰度特征的驱动因素 146
7.6 高海拔河流沉积物潜在硝化反应速率的影响因素 148
7.7 本章小结 151
参考文献 151
第8章 青藏高原河流沉积物中脱氮速率与氮循环微生物的关系 155
8.1 引言 155
8.2 研究方法 156
8.3 anammox细菌和反硝化细菌的丰度、群落组成及其影响因素 161
8.4 anammox细菌和反硝化细菌群落组建过程的定量估计 168
8.5 黄河源区沉积物的硝酸盐/亚硝酸盐还原反应特征 170
8.6 环境因子和生物因素对黄河源区脱氮速率的相对影响 173
8.7 本章小结 174
参考文献 174
第9章 青藏高原东部江河甲烷的排放特征及驱动机制 178
9.1 引言 178
9.2 研究方法 178
9.3 甲烷溶存浓度和通量的时空分布 187
9.4 驱动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区域和全球重要性 196
9.6 本章小结 199
参考文献 200
第10章 青藏高原东部江河氧化亚氮的排放特征及影响因素 205
10.1 引言 205
10.2 研究方法 206
10.3 N2O溶存浓度和通量的时空分布 208
10.4 控制N2O动力学的陆地过程 212
10.5 控制N2O动力学的生物化学地球过程 213
10.6 控制N2O动力学的微生物过程 214
10.7 控制N2O动力学的物理化学过程 217
10.8 青藏高原江河N2O排放的区域和全球重要性 218
10.9 气候变化下未来冻土河流N2O的排放 220
10.10 本章小结 220
参考文献 221