
【化】 biogeochemical ecology
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【醫】 bio-; living being; organism
earth; terrene; the globe; world
【化】 earth
【化】 chemecology
生物地球化學生态學(Biogeochemical Ecology)是生态學的重要分支,聚焦生物圈與地球化學循環的相互作用,研究生命活動如何驅動化學元素(如碳、氮、磷、硫等)在生物體、土壤、水體及大氣間的遷移、轉化與循環過程。其核心在于揭示生物地球化學過程對生态系統結構、功能及全球環境變化的響應機制。
生物(微生物、植物、動物)通過代謝活動(如光合作用、呼吸作用、分解作用)調控元素形态與通量。例如,植物固碳作用将大氣CO₂轉化為有機碳,微生物介導的硝化-反硝化作用調節氮素形态。
研究元素在岩石圈-水圈-大氣圈-生物圈界面的循環路徑,如矽藻對海洋矽循環的調控,或森林生态系統對碳儲存的關鍵作用。
量化污染(重金屬、化肥)、氣候變化對元素循環的影響,如濕地退化導緻甲烷排放失衡,或酸雨加劇土壤鈣流失。
碳-氮-磷化學計量比(如Redfield比率)揭示營養限制對生态系統生産力的調控。
鐵還原菌驅動厭氧環境有機質分解,古菌參與全球甲烷生成與氧化。
凍土融化釋放封存碳庫,海洋酸化抑制鈣化生物碳泵效率。
利用植物-微生物聯合體(如超積累植物與根際菌群)修複重金屬污染土壤。
整合生物地球化學過程改進地球系統模型(ESMs),提升碳彙潛力評估精度。
量化氮磷循環失衡對地球系統韌性的臨界阈值,支撐可持續發展決策。
權威參考文獻來源
https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1890/1540-9295(2006)4[399:BACE]2.0.CO;2
https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-ecolsys-110218-024510
生物地球化學生态學是生态學與地球化學交叉形成的學科,主要研究生物活動與地球化學元素循環之間的相互作用及其對生态系統的影響。以下是其核心内容解析:
定義與研究對象
該學科聚焦于生物圈内化學元素的遷移、轉化、富集和分散過程,以及這些過程如何影響生物的生長、繁殖和分布。例如,植物通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣,這一過程改變了大氣成分,屬于生物地球化學循環的典型表現。
關鍵理論
應用與意義
該學科為環境污染治理(如重金屬修複)、農業土壤改良(如養分循環優化)及地方病研究(如元素缺乏或過量緻病)提供理論依據。例如,通過分析土壤中硒的分布,可指導缺硒地區作物的種植策略。
與其他學科的關系
其理論基礎融合了生态學(生物與環境關系)和地球化學(元素遷移規律),同時涉及環境科學、生理學等領域。
如需進一步了解具體案例或研究方法,可參考高權威性文獻如原始資料。
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