氮循环

1 氮1

1.1 氮是地球上生命体的必需元素2

1.2 氮肥是农业增产要素3

1.3 氮循环过程中产生的氧化物和氢化物是危及生态环境的有害因子6

2 自然界的圈层与氮循环7

2.1 自然界的四个圈层9

2.2 自然界的第五个圈层：土壤圈10

2.3 自然界氮循环的一个基本图式12

3 氮在自然界怎样循环——氮的转化和迁移16

3.1 生物固氮16

3.2 土壤无机氮的植物同化27

3.3 土壤中铵的吸附和矿物固定30

3.4 土壤无机氮的微生物固持和有机氮的矿化33

3.5 土壤氮的腐殖化37

3.6 硝化和反硝化39

3.7 氨挥发48

4 自然界氮的地球化学分配和大气-陆地-海洋氮的交换55

4.1 氮的地球化学分配56

4.2 大气-陆地-海洋氮的交换57

4.3 土壤和植物是地球大气-陆地-海洋氮交换中的大仓库60

5 人为活动对自然界氮循环和环境的影响61

5.1 人为活动改变了自然界的氮循环61

5.2 氮循环与温室效应65

5.3 N2O与臭氧层的破坏及其后果72

5.4 氮循环与酸雨72

5.5 氮循环与水体富营养化75

5.6 硝态氮的过量摄入引起的病症78

6 我们能做些什么82

6.1 控制人口增长82

6.2 保护森林，植树造林84

6.3 管好用好常规能源，开发利用新能源86

6.4 减少农田氮素损失，提高氮肥利用率及其增产效果90

参考文献98

《院士科普书系》总书目99

再版说明104

《氮循环：攸关农业生产、环境保护与人类健康（修订版）》是第1版的修订本，内容包括：氮、自然界的圈层与氮循环、氮在自然界怎样循环——氮的转化和迁移、自然界氮的地球化学分配和大气-陆地-海洋氮的交换等。氮是植物营养的三要素之一，也是人和动物的营养物质成分，空气中的气体四分之三是氮气，但氮的存在形式多样，它们的转换和利用都很复杂。我们常见的是化学合成肥料氮，它们进入农田后，一部分与进入土壤中的动植物残体及人和动物的排泄物中的氮一起，经历由微生物驱动的各种转化过程，形成多种含氮气体，其中有些可直接迁移到水体，过量的氮化物，导致水体氮污染，不仅危害人体健康，而且成为水体富营养化的一个因子。二氧化氮还是一种重要的温室气体，进入大气后增强温室效应。仅此可见，氮不仅是生命必需的元素，也关系到人类生存环境。