淡水沉积物中海洋沉积物和土壤
淡水沉积物、海洋沉积物和土壤覆盖地球表面(表1.1)和地面之间的联系至关重要,水生,大气领域(图1.1)。这些地下的栖息地可以说是地球上最丰富,充满了复杂的物种组合。丰富的生物和生物的成分组合积分地下建筑的维修和表面上的栖息地,生态系统功能,提供生态系统服务对人类福祉至关重要(墙et al . 2001 b)。
公众、农民、园丁、旅游产业、海岸线居民和渔民维护感兴趣的沉积物和土壤生产收获的庄稼,娱乐,和美丽的风景。这些土地使用者通常有很高的尊重的生态栖息地,他们依赖于他们的生计。他们需要知道:这些共享资源—三峡大坝土壤和沉积物及其biodiversity-be将来持续迅速增加人口和众多和发生环境的变化?这不是一个简单的问题,科学家的答案。
直到最近几十年,科学家认为地球的土壤和沉积物中的生物是一个“黑匣子”:他们监控这些环境的物理和化学成分,但治疗多样化,规模较小的生物组成的土壤和沉积物社区作为一个“未知,未定义”的官能团。现在,面对这个时代前所未有的人为干扰导致生物多样性和栖息地的丧失和入侵物种的传播,科学家和决策者面临的一个紧迫的问题是:分类单元,以及生物多样性,必须守恒的维持或恢复至关重要的生态系统功能,如植物和动物生产、分解的有机废物和养分循环?
表1.1。一般比较全球土壤特点,淡水沉积物和海洋沉积物。
表1.1。全球土壤的特点,一般比较新鲜
淡水 |
海洋 |
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参数 |
土壤 |
沉积物 |
沉积物 |
覆盖全球 |
x108 1.2平方公里 |
x106 2.5平方公里 |
x108 3.5平方公里 |
碳储存 |
1500 Gt |
0.06 Gt |
3800 Gt |
有机质含量 |
高 |
低 |
低 |
氧化 |
好氧的 |
Oxic-anoxic |
Oxic-anoxic |
盐度 |
低 |
低 |
高 |
压力 |
低 |
温和的 |
高 |
修改从墙Freckman |
et al . 1997。 |
为提供服务的重要性三个地下域三个地下领域提供服务的重要性
图1.1。示意图描述的相对重要性不同的生态系统产品和过程在陆地、淡水和海洋沉积物。圆圈代表所提供的生态系统服务的相对贡献土壤、淡水沉积物,沿着近年梯度和海洋沉积物。
图1.1。示意图描述不同生态系统货物和过程的相对重要性在陆地,淡水和海洋沉积物。圆圈代表所提供的生态系统服务的相对贡献土壤、淡水沉积物,沿着近年梯度和海洋沉积物。
极其多样化的土壤,sediment-dwelling生物体发生在地球和调节中扮演关键的角色最重要的生态系统服务(每日et al . 1997;彼得森&卢布琴科1997;Postel &木匠1997)。识别地下生物多样性对生态系统功能的意义全球变化的场景下越来越被认为是一个主要的研究重点(湖et al . 2000;史密斯et al . 2000;种et al . 2000;墙et al . 2001年)。土地利用方式影响土壤的变化反过来又影响了沉积物的淡水湖泊、溪流、河流、河口、海湾、和海洋。蚀变的水文过程,污染土壤、地表水和地下水,以及气候变化只是几个例子的紧迫的问题不能进行可持续管理没有一个更完整的了解土壤和沉积物的生物和生态系统raybet雷竞技最新动力学。应用这种综合知识管理和保护的选项将长期全球可持续性的关键生态系统和人类社会的福利(2003年生态系统评估报告)。
这本书强调了迷人的生物多样性,生态系统功能,提供的关键服务通常认为静态和看似普通的土壤和沉积物的世界。作者描述的例子和现在的可持续管理的重要研究重点和注意事项。这个合成是一个国际,跨专业团队评估基于详细的知识的三个独立的domains-marine沉积物,淡水沉积物,土壤的识别最关键的生物群及其功能维持生态系统服务的必要条件。
这本书提供所需的科学信息仍是极具挑战性的课题。我们知道,在大多数生态系统土壤和沉积物包含巨大的生物diversity-tens数以百万计的细菌,成千上万的真菌物种,数以百万计的原生动物和线虫,一百万节肢动物(Groffman &波伦1999),和成千上万的物种(1992年世界保护监测中心;墙et al . 2001 a, b)每平方米,这些生物的组合负责生态系统过程(表1.2和1.3)。然而,仍然缺乏具体的信息关于许多种特异的功能的重要性,这些功能所涉及的物种是否无法替代。生物地理学分布信息和响应人类活动,如管理体制和全球变化,也缺乏对大多数关键物种(例如,Covich et al . 1999;莱文et al . 2001;墙et al . 2001 a, b)。
地下生物通常被研究者忽视,常常被管理和保护项目识别相对于表面上的生物。科学研究作为一个整体可以理解强调可见:大型植物和动物在地球表面(包括水生和陆地)。例如,纬向分布的物种,物种范围,和热点的出现biodiversity-all信息用于当地国家管理和政策决策主要基于更大的,有魅力的表面上的生物。强调表面上研究仍在大学;专家少训练研究分类,进化生物学和生物多样性的地下生物和生物地球化学的相互作用,这限制了我们的理解与我们对表面上的理解相比,每个域域。独立的学科已经开发出基于“不同的栖息地”土壤,淡水系统和海洋系统,增加理解在每个但有效地阻碍土壤和沉积物的研究作为一个生态连续。例如,土壤生物多样性之间的联系的农场和城市径流的淡水沉积物、海洋沉积物,通常被忽视。这种忽视的一部分可能是由于所涉及的额外的复杂性和成本组织跨学科团队,或者因为研究的方式组织传统上集中于特定的学科。科学出版物解决
表1.2。比较生物多样性(描述物种)的土壤和海洋 |
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沉积物。蚂蚁和蚯蚓不出现在海洋沉积物。的数量 |
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种甲壳类动物 |
在土壤等(砖 |
农业部1997年)。 |
d的数量 |
旁切物种 |
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生物群 |
土壤 |
海洋sedimentSb |
真菌 |
18 - 35000 a |
600年 |
原生动物 |
l, 500 |
2000年 |
线虫 |
5000年,一个 |
4000年 |
蚂蚁 |
8800年,一个 |
|
蚯蚓 |
3600年,一个 |
|
甲壳类动物 |
5000 c |
21000年 |
Brussaard等的修改 |
1997年。 |
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b从Snelgrove等修改 |
1997年。 |
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从墙et al . 2001 c修改 |
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表1.3。的例子不同官能团列出几个生态系统内生物过程在土壤和沉积物是相似的。的官能团在全球转移和生物地球化学循环起着重要的作用。
表1.3。的例子不同官能团列出几个生态系统内生物过程在土壤和沉积物是相似的。的官能团在全球转移和生物地球化学循环起着重要的作用。
生物
官能团的生态系统过程
脊椎动物(打地鼠、蜥蜴、海狸、鲸鱼);无脊椎动物(寡毛纲多毛类、甲壳类、软体动物;棘皮动物在沉积物;蚂蚁,白蚁植物根系在土壤),大型植物
植物根系、藻类、硅藻
在淡水石蝇,十足类,千足虫
细菌和真菌
共生(例如,根瘤菌)和asymbiotic细菌(如Cyanobacter, Azobacter)
根,土壤生物
Bioturbators,生态系统工程师
初级生产者碎纸机
的分解者
示踪气体生产商二氧化碳生产商
土壤和沉积物改造和结构,横向和更大的深度,重新分配有机质和微生物
创建生物量、稳定土壤和沉积物
片段,rip和撕裂有机物质,提供小块腐烂的其他生物
主要生产回收养分,增加营养的可用性
生物修复大气氮、
一氧化二氮,
转让C, N2 CH4脱氮呼吸,排放的二氧化碳
看到墙et al . 2001的详细清单的描述和估计全球物种的数量在土壤分类群的大小。
生物多样性和生态系统功能的关系的主题在海洋或淡水沉积物仅占仅发表在表面上的陆地生态系统。因此,分类学家所描述的只有一小部分地下建筑的多样性(例如,不到0.1%的海洋物种可能是已知的;Snelgrove et al . 1997年)和地球上没有网站的所有在场的土壤或沉积物物种已被描述。因此,全球生态系统的重要组成部分的一小部分分析要考虑修改全球变化造成的生态系统将如何影响生态系统过程和人类福祉。
继续阅读:艾伦·P Covich
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