本书主要展示、归纳和总结了作者在执行国家自然科学基金、中国科学院“百人计划”和中国科学院创新团队国际合作伙伴计划等项目的过程中，关于贡嘎山典型地区磷及微量金属元素地球化学循环与生态效应的最新研究成果，在山地元素地球化学认识上有重要突破。
本书以西南典型高山贡嘎山土壤和植物垂直带谱为研究对象，首次将植被、土壤和水体作为有机整体，系统地研究了主要生源元素（N、P等）和微量金属元素（Pb、Cd等）在植被-水体-土壤系统的生物地球化学循环和迁移过程及机制，反映了我国山地生态系统生物地球化学循环研究的最新成果。
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目录
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第1章 贡嘎山地理特征和环境背景 1
1.1 贡嘎山地质地理特征 1
1.1.1 贡嘎山地质特征 2
1.1.2 贡嘎山地区地理地貌特征 5
1.2 近20年来贡嘎山气候变化特征 8
1.2.1 贡嘎山气候特征 10
1.2.2 贡嘎山近20年来气候变迁 13
1.2.3 贡嘎山近20年气候变化特点以及与全球变化关系 15
1.2.4 小结 17
1.3 贡嘎山土壤带谱特征 17
1.4 贡嘎山植被带谱特征 21
1.4.1 贡嘎山植被带谱 21
1.4.2 亚高山森林生态系统演替 25
参考文献 27
第2章 贡嘎山东坡土壤磷的生物地球化学过程 30
2.1 引言 30
2.2 土壤磷形态测试方法的对比研究 32
2.2.1 风干处理对森林土壤Hedley磷形态的影响 32
2.2.2 XANES法和Hedley土壤磷分级法的对比研究 44
2.3 贡嘎山东坡土壤磷的海拔梯度分布特征 47
2.3.1 材料与方法 47
2.3.2 海螺沟垂直带谱磷的分布特征 47
2.3.3 燕子沟垂直带谱磷的分布特征 50
2.3.4 土壤磷形态的梯度特征 53
2.4 海螺沟冰川退缩迹地土壤磷的赋存特征 56
2.4.1 材料与方法 56
2.4.2 母质P组成的一致性 56
2.4.3 土壤P形态随土壤年龄的变化 58
2.5 早期风化——成土过程与磷循环 59
2.5.1 冰川退缩区矿物风化过程研究进展 59
2.5.2 冰川退缩区矿物风化过程与影响因素 65
2.5.3 水化学特征 73
2.5.4 矿物组成成分的变化 79
2.5.5 冰川退缩迹地矿物风化速率 81
2.6 典型山地小流域土壤和沉积物磷及其迁移特征 88
2.6.1 材料与方法 88
2.6.2 草海子流域磷形态组成特征 89
2.6.3 土壤及沉积物中P、Al、Fe之间的关系及P迁移特征 91
参考文献 94
第3章 贡嘎山植物在磷循环中的作用 109
3.1 典型植物对磷的吸收利用特征 109
3.1.1 峨眉冷杉幼苗生物量对不同形态磷的响应 110
3.1.2 植物对磷的吸收 113
3.1.3 峨眉冷杉幼苗磷的需求和利用策略 114
3.1.4 峨眉冷杉幼苗根系对土壤磷的影响 115
3.1.5 根际-非根际土壤pH 116
3.1.6 根系分泌的有机酸 117
3.1.7 土壤磷酸酶活性 118
3.1.8 丛枝菌根侵染率 118
3.1.9 小结 119
3.2 森林生态系统凋落物分解及对土壤磷的归还作用 120
3.2.1 常绿与落叶阔叶混交林凋落物归还 120
3.2.2 峨眉冷杉近熟林年凋落物归还 121
3.2.3 贡嘎山海拔3580m峨眉冷杉林年凋落量 123
3.2.4 演替林生态系统的凋落物归还 124
3.2.5 贡嘎山凋落物的长期分解试验 129
3.3 贡嘎山东坡植被带谱中磷的生物地球化学循环 130
3.3.1 贡嘎山东坡森林土壤营养元素储量 130
3.3.2 贡嘎山东坡天然林的N、P、K生物循环 131
3.3.3 贡嘎山不同森林类型中的磷循环 134
参考文献 136
第4章 贡嘎山土壤微生物与磷生物地球化学 141
4.1 贡嘎山垂直带谱微生物与磷的生物地球化学 145
4.1.1 贡嘎山垂直带谱土壤微生物群落结构分布 145
4.1.2 垂直带谱微生物与磷生物地球化学循环 149
4.2 冰川退缩区土壤微生物与磷的生物地球化学 164
4.2.1 贡嘎山冰川退缩区微生物群落结构 164
4.2.2 冰川退缩区微生物与磷的生物地球化学 174
参考文献 184
第5章 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷的生物有效性 199
5.1 高山和亚高山森林土壤有机磷的研究现状 199
5.2 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷的赋存特征及影响因素 205
5.2.1 采样点及土壤性状 205
5.2.2 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷的赋存特征 207
5.2.3 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷的赋存的影响因素 209
5.3 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤生物有效磷的时空分异 212
5.3.1 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤生物有效磷的时空分布特征 213
5.3.2 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤生物有效磷的时空分布的影响因素 215
5.4 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷的生物地球化学循环 217
5.4.1 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷形态与生物有效性 218
5.4.2 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷形态赋存的概念模型 222
5.5 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤磷对生物有效磷的贡献 223
5.5.1 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤H2SO4-Pi和NaOH-Pi的空间变化 223
5.5.2 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷与生物有效磷比值的空间变化 223
5.5.3 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤无机磷对生物有效磷的贡献 225
5.5.4 贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷对生物有效磷的贡献 226
参考文献 227
第6章 贡嘎山微量金属元素表生地球化学特征 242
6.1 引言 242
6.2 贡嘎山微量金属的海拔分布特征 243
6.2.1 样品采集与分析 243
6.2.2 贡嘎山不同坡向土壤理化性质特征 246
6.2.3 贡嘎山土壤和植物中微量金属的地球化学特征 250
6.3 贡嘎山Cd、Cu、Pb、Zn海拔分布的影响因素 269
6.3.1 大气沉降 269
6.3.2 植物作用 281
6.3.3 贡嘎山湖泊沉积物中Cd、Cu、Pb、Zn的累积历史 282
6.4 贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地微量金属地球化学特征 290
6.4.1 样品采集与分析 290
6.4.2 海螺沟冰川退缩迹地土壤理化性质特征 293
6.4.3 海螺沟冰川退缩迹地Cd、Cu、Pb、Zn的地球化学特征 293
6.5 贡嘎山微量金属的生物地球化学循环 303
6.5.1 研究区概况及样地调查 303
6.5.2 海螺沟冰川退缩区土壤和植物Cd的分布特征 308
6.5.3 典型生态系统植物中Cd和Pb的分布特征 327
6.5.4 贡嘎山森林生态系统植物Hg的分布特征 342
参考文献 357
第7章 贡嘎山元素表生地球化学过程的生态环境效应 373
7.1 贡嘎山微量金属生态风险 373
7.1.1 微量金属生态风险评价指标体系 373
7.1.2 贡嘎山土壤中微量金属的生态风险评价 375
7.1.3 贡嘎山海螺沟冰川退缩区镉的土壤环境容量及生态风险 381
7.2 贡嘎山土壤磷的流失风险 383
7.2.1 材料与方法 383
7.2.2 海螺沟冰川退缩迹地土壤磷流失状况 384
7.2.3 贡嘎山土壤磷的流失量估算 387
7.2.4 贡嘎山土壤磷的流失原因及途径 387
参考文献 389
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