High-LatitudeBioerosion pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Wisshak, Max

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:

价格:129

装帧:HRD

isbn号码:9783540368489

丛书系列:

图书标签:

• Bioerosion
• High-Latitude
• Marine Biology
• Polar Regions
• Geology
• Paleontology
• Coastal Processes
• Climate Change
• Sedimentology
• Biogeochemistry

海洋生物侵蚀：从热带珊瑚礁到温带潮间带的复杂过程 《海洋生物侵蚀：从热带珊瑚礁到温带潮间带的复杂过程》 是一部深入探讨海洋环境中生物侵蚀现象的专著。本书的焦点在于生物如何通过物理、化学或生物学机制，改变、分解或破坏硬质底物，例如岩石、珊瑚骨骼、贝壳以及人造结构。本书旨在为地质学家、海洋生物学家、生物侵蚀研究者以及相关领域的工程技术人员提供一个全面且细致的参考框架。 本书结构清晰，内容涵盖了生物侵蚀的理论基础、关键驱动因素、主要的生物侵蚀者类型及其作用机制，并通过一系列精选的案例研究，展示了生物侵蚀在不同海洋生态系统中的实际表现和生态意义。 第一部分：生物侵蚀的基础理论与环境驱动力 本部分首先为读者奠定了理解生物侵蚀现象的理论基础。我们探讨了侵蚀作用的物理化学原理，区分了生物侵蚀（Bioerosion）与生物附着（Biofouling）之间的关键区别。核心章节详细阐述了生物侵蚀的分类系统，主要围绕以下几种机制展开： 1. 钻孔型侵蚀（Bioboring）： 涉及那些专门在硬基质内部开辟洞穴的生物。本书深入分析了海绵（尤其是钙化海绵和非钙化海绵）、软体动物（如凿海蛤）以及蠕虫（如多毛类）如何利用分泌的酸性物质或机械研磨作用来穿透基质。我们详细考察了这些生物的酶促反应，以及它们分泌的有机酸如何选择性地溶解碳酸钙骨架。 2. 表面刮食与研磨（Bioerasing and Grazing）： 讨论了通过物理接触和摩擦移除基质表层物质的生物，如腹足纲的笠螺和海胆。这部分重点分析了刮食的频率、刮痕的形态学特征，以及刮食活动对岩石表面粗糙度和生物膜形成的反馈效应。 3. 溶解型侵蚀（Bio-dissolution）： 探讨了那些通过改变局部微环境的pH值或分泌高效溶解酶来加速基质溶解的微生物群落。尤其关注了细菌和真菌在分解矿物晶体结构中的作用，并对比了需氧和厌氧条件下微生物侵蚀效率的差异。 环境驱动力分析： 书中专门辟出章节，系统梳理了影响生物侵蚀速率的环境参数： 温度与光照： 阐述了温度如何通过影响生物代谢速率和酶活性来调节侵蚀速度，并分析了光照深度对光合作用型藻类和共生藻的影响。 底物特性： 对比了生物侵蚀在不同类型基质上的表现，例如，生物侵蚀在高镁方解石（HMC）与文石（Aragonite）骨架上的选择性差异。 水动力学： 分析了水流速度和波浪作用如何通过影响营养物质供应、废物移除以及基质的物理暴露程度，间接或直接地调控侵蚀过程。 第二部分：生态系统中的生物侵蚀者及其生态角色 本书的第二部分将理论应用于实际的海洋生态系统，聚焦于关键的生物侵蚀者群体及其在生物地球化学循环中的角色。 1. 珊瑚礁生态系统中的侵蚀网络： 珊瑚礁是生物侵蚀研究的经典场所。本章详细描绘了珊瑚礁的“双重作用”——生物成礁与生物侵蚀的动态平衡。重点介绍了以棘皮动物（如某些海星和海胆）为主导的宏观侵蚀者，以及在珊瑚骨骼微孔隙中活动的微生物侵蚀者。书中收录了多种珊瑚种类（如柱状珊瑚、块状珊瑚）的骨架侵蚀模式图谱，解释了侵蚀如何影响珊瑚的结构完整性和对风暴的抵抗力。 2. 潮间带与近岸硬质底物的侵蚀： 在潮间带，基岩和人工构筑物面临着剧烈的物理和生物化学应力。本部分研究了藤壶幼体、牡蛎、以及特定种类的片口虫在岩石表面形成的“生物蚀孔场”。我们详细分析了这些生物的群落结构如何随潮位和暴露时间变化，从而导致了潮坪地貌的独特形态。 3. 深海与温带冷水区的生物侵蚀： 尽管研究不如热带地区深入，但本书也涵盖了深海热液喷口周围以及温带大陆架的生物侵蚀现象。特别关注了生活在冷水区、代谢率较低的深海钻孔生物，以及它们在海洋碳汇过程中的潜在贡献。 4. 沉积物生物侵蚀： 突破了仅关注硬基质的传统视角，本书探讨了生物如何侵蚀沉积物中的碳酸钙团块或化石残骸，这对于理解浅海碳酸盐沉积物的再矿化过程至关重要。 第三部分：生物侵蚀的影响、量化方法与未来展望 本部分着眼于生物侵蚀对人类活动和全球变化的实际影响，并介绍了量化研究的先进技术。 1. 对人类基础设施的影响： 生物侵蚀对海洋工程结构，如码头、防波堤、管道和水下电缆的耐久性构成严重威胁。本书提供了对生物侵蚀速率的风险评估模型，并讨论了基于生物相容性材料和防污涂层来减轻这些损害的工程对策。我们还对比了生物侵蚀与非生物腐蚀（如电化学腐蚀）在材料退化中的相对贡献。 2. 古生物学与地质记录： 生物侵蚀留下的痕迹是重要的古海洋学和古生态学指标。书中探讨了如何利用化石中的生物蚀孔记录（Ichnofossils）来重建过去海洋的温度、盐度和生物多样性。 3. 量化技术与模型： 详细介绍了当前实验室和野外用于测量生物侵蚀速率的技术： X射线计算机断层扫描（Micro-CT）： 用于无损分析生物侵蚀内部结构的演化。 重量法与表面轮廓测量： 传统的精确测量方法及其应用局限性。 酶活性与同位素示踪技术： 用于追踪化学溶解过程的微观机制。 4. 生物侵蚀与气候变化： 展望部分强调了海洋酸化和升温对生物侵蚀速率的复杂影响。虽然海洋酸化可能抑制某些生物的钙化过程，但它也可能通过改变pH梯度来加速某些微生物的溶解作用。本书呼吁加强对这些相互作用的长期监测研究。 结论： 本书最终强调，生物侵蚀是海洋地球化学循环中一个被低估的关键环节。深入理解这些微观尺度的生命活动，对于预测海岸带的侵蚀风险、管理海洋工程资产以及解释地球历史上的生物-地质反馈至关重要。本书为下一代研究人员提供了探索这一迷人且复杂的领域所需的工具和知识框架。

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