Buoyancy Effects on Coastal and Estuarine Dynamics (Coastal and Estuarine Sciences) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:American Geophysical Union

作者:Augusta-Margaret River Shire, W. A.) International Conference on Physics of Estuaries and Coastal Se

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-06

价格:USD 60.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780875902678

丛书系列:

图书标签:

Buoyancy
Coastal Dynamics
Estuarine Dynamics
Hydrodynamics
Oceanography
Fluid Mechanics
Coastal Engineering
Environmental Science
Saltwater Intrusion
Stratification

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具体描述

潮间带生态系统的动态平衡：沉积物、水流与生物相互作用的综合研究书籍简介本书深入探讨了潮间带生态系统的复杂性与动态平衡，聚焦于影响这些关键过渡区域环境的物理、化学和生物过程。潮间带，作为海洋与陆地交汇的前沿地带，其独特性在于其剧烈的环境波动，包括周期性的潮汐淹没与暴露、盐度梯度变化、波浪作用以及沉积物再悬浮。理解这些因素如何相互作用，塑造了潮间带的地貌、生态结构和生物多样性，是进行有效海岸管理和环境保护的基础。本书结构清晰，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的多个层面，旨在为海洋学家、海岸工程师、生态学家以及环境科学专业人员提供一个全面且深入的参考框架。第一部分：潮间带物理驱动力与水动力学本部分首先建立理解潮间带系统的物理基础。我们将详细解析潮汐运动的机制，包括半日潮、全日潮和混合潮的区域性差异，以及它们如何驱动局部水流模式。重点讨论了潮汐周期内流速、水深和淹没时间的变化如何直接影响沉积物的输运。波浪作用与能量耗散：我们详细分析了入射波浪在浅水区和潮滩坡度上的传播、破碎和能量耗散过程。这包括对波浪驱动的沿岸流、爬升（setup）和海滩形变的探讨。深入研究了波浪与潮汐流的相互作用（即风浪流耦合），这种耦合是决定沉积物再悬浮和迁移模式的关键因素。水流模型与沉积物输运：本章介绍了描述潮间带水动力学的数值模型，从浅水方程（Shallow Water Equations）到更复杂的雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的应用。随后，我们转向沉积物输运的理论，包括临界起动应力、泥沙的固结与非固结状态下的输运机制，以及悬浮物与床面交换的动态过程。重点阐述了胶体和粘性沉积物（如淤泥和粘土）在低流速下的复杂输运行为。第二部分：沉积物地貌学与沉积环境沉积物是潮间带生态系统的基石，其性质和空间分布直接决定了生物栖息地的质量。本部分致力于沉积物特性的量化和地貌演变的机制分析。沉积物粒度与分选：详细考察了沉积物粒径分布的区域变异性，解释了能量梯度（从高能的滨岸到低能的盐沼内部）如何控制了沙粒、粉砂和粘土的沉积模式。讨论了生物扰动、生物膜形成对表层沉积物稳定性的影响。潮滩与河口湾的形态演变：探讨了控制潮滩剖面和河口湾几何形态的长期平衡过程。分析了沉积物供给率、海平面变化和地貌反馈机制之间的相互作用。特别关注了在气候变化背景下，潮滩侵蚀与迁移的速率和驱动因素。生物沉积作用（Bioturbation and Biodeposition）：深入研究了底栖生物（如双壳类、蠕虫和底栖藻类）如何通过挖掘、摄食和排泄活动，改变沉积物的物理结构，影响孔隙率、渗透性和氧化还原电位。阐述了生物沉积物如何影响沉积物的稳定性和对水流的响应。第三部分：化学过程与物质循环潮间带环境的化学性质是其生态功能的核心。本部分侧重于在复杂水动力和生物活动共同作用下发生的关键化学过程。氧化还原梯度与营养物质循环：详细分析了沉积物中氧气和硫化物梯度的形成机制。探讨了有机质的降解路径，包括好氧呼吸、硝酸盐还原、硫酸盐还原和甲烷生成等关键的微生物驱动过程。重点阐述了氮（如反硝化和氮固定）和磷的循环如何受到水流冲刷频率和沉积物有机碳含量的调控。污染物赋存与迁移：考察了重金属、持久性有机污染物（POPs）在潮间带沉积物中的吸附、解吸和生物有效性。讨论了水动力扰动（如风暴事件）如何作为污染物释放的触发机制，重新将沉积物中的物质输送到水体中。生物地球化学反馈回路：阐明了生物活动（如藻类光合作用和底栖动物呼吸）如何反馈调节局部水体的pH值和溶解氧水平，从而影响化学反应速率和元素平衡。第四部分：生态响应与生物地理分布本书的最后一部分将物理和化学驱动力与潮间带的生物群落结构和生态功能联系起来。生物地理分布与梯度响应：分析了植物（如盐沼植被和海草）、无脊椎动物和鱼类群落在潮间带垂直梯度上的分布规律。将这些分布与潮汐淹没时间、基质稳定性和食物资源可得性进行关联。初级生产力与食物网动态：评估了潮间带生态系统中主要的初级生产者（如微藻、盐沼植物）的生产力及其季节性变化。探讨了水动力条件对营养物质供应的间接影响，如何塑造了食物网的结构和能量流动效率。生物扰动与生态系统工程：深入分析关键物种（如筑巢的蟹类、滤食性的双壳类）如何通过其活动充当“生态系统工程师”。讨论了这些生物活动对水体浑浊度、沉积物结构以及其他物种栖息地适宜性的连锁影响。本书通过整合多个学科的知识体系，提供了对潮间带动态的整体性视角，强调了水动力扰动在维持或破坏该系统平衡中的核心作用。内容严谨，数据详实，是理解和管理全球重要海岸带生态系统的必备参考书。