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海洋碳汇与碳中和
本书是未来产业（碳中和）新兴领域“十四五”高等教育教材。本书系统概述了海洋碳汇的基础理论、增汇路径、技术标准、应用实践和有关政策，以及海洋负排放的前沿见解和先进理念，展现了海洋负排放对助力实现全球碳中和目标的巨大潜力。
全书分为六部分，涵盖海洋生态系统的碳循环特征、滨海蓝碳和珊瑚礁等生态修复增汇工程，以及大型海藻和贝类养殖的碳汇功能与应用；并延伸至陆海统筹减排增汇、污水处理尾水碱化等海洋负排放生态工程；还涉及极地碳汇、微生物矿化等其他海洋负排放工程；最后论及海洋碳汇标准问题、有关政策及碳交易概况，旨在为读者提供一个比较完整的海洋碳汇知识体系。
本书可作为海洋科学、环境科学、气候变化和可持续发展领域的本科生及研究生教材，也可为对海洋负排放技术、碳中和政策感兴趣的读者，以及政府部门、教育和科研机构的相关研究与管理人员提供资料和参考。
作者：
焦念志 主编
定价：
95.00 元
出版时间：
2026-01-15
ISBN：
978-7-04-065785-2
物料号：
65785-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
环境科学与工程类
二级分类：
环境科学与工程类通识课
三级分类：
能源与环境
重点项目：
战略性新兴领域-十四五 高等教育教材
版面字数：
920.00千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
664
最新印次时间：
2026年01月
- 目录
- 前辅文
- 第一章 绪论
- 本章概述
- 第一节 海洋与气候变化
- 一、全球气候变化
- 二、海洋在气候变化中扮演的角色
- 三、海洋碳库的变化与海洋碳汇
- 一、全球气候变化
- 第二节 碳中和的意义和国家需求
- 一、海洋是地球的气候调节器
- 二、海洋碳汇过程与机制
- 一、海洋是地球的气候调节器
- 第三节 海洋负排放
- 一、我国碳中和目标、挑战和机遇
- 二、海洋负排放潜力和理论基础
- 三、工程技术应用
- 四、标准、政策与碳汇交易
- 一、我国碳中和目标、挑战和机遇
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第一部分 基础理论
- 第二章 海洋生态系统及其元素循环
- 本章概述
- 第一节 海洋生态系统概述
- 一、海洋生态系统的概念
- 二、海洋生态系统的分类
- 一、海洋生态系统的概念
- 第二节 海洋生物的多样性与海洋生物量
- 一、浮游生物多样性
- 二、游泳生物多样性
- 三、底栖生物多样性
- 四、海洋生物量
- 一、浮游生物多样性
- 第三节 海洋生态系统的元素循环及对全球变化的响应
- 一、碳循环与其他元素循环的联系
- 二、全球变化对海洋生态系统的影响
- 一、碳循环与其他元素循环的联系
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第三章 滨海湿地生态系统碳循环
- 本章概述
- 第一节 滨海湿地生态系统概述
- 一、滨海湿地定义与分类
- 二、滨海湿地形成及其属性
- 三、滨海湿地生物地球化学特征
- 一、滨海湿地定义与分类
- 第二节 滨海湿地碳循环
- 一、滨海湿地碳库组成
- 二、滨海湿地氧化还原反应
- 三、碳循环
- 四、滨海湿地碳-硫交互作用
- 一、滨海湿地碳库组成
- 第三节 滨海湿地碳汇过程及控制因素
- 一、碳输入过程
- 二、碳输出过程
- 三、碳埋藏过程
- 一、碳输入过程
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第四章 陆架边缘海生态系统碳循环
- 本章概述
- 第一节 陆架边缘海生态系统碳循环概述
- 一、陆架边缘海及其生态系统的碳循环
- 二、陆架边缘海生态系统的碳汇特征/ 属性
- 三、陆架边缘海生态系统的生物地球化学特征
- 一、陆架边缘海及其生态系统的碳循环
- 第二节 陆架边缘海生态系统碳库组成
- 一、海水溶解碳库
- 二、海水颗粒碳库
- 三、陆架边缘海沉积物碳库
- 一、海水溶解碳库
- 第三节 陆架边缘海生态系统碳循环特征
- 一、海-气碳通量
- 二、物理动力过程下的碳迁移与交换
- 三、生物碳迁移与交换
- 四、沉积物-海水碳交换
- 一、海-气碳通量
- 第四节 陆架边缘海碳汇过程与控制因素
- 一、陆架边缘海碳汇及其形成机制
- 二、近海碳汇强度的控制因素
- 一、陆架边缘海碳汇及其形成机制
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第五章 深海典型生态系统碳循环
- 本章概述
- 第一节 深海典型生态系统概述
- 一、热液生态系统
- 二、冷泉生态系统
- 三、海山生态系统
- 四、深渊生态系统
- 第二节 深海典型生态系统物种组成、特征和演化
- 一、热液生态系统物种组成、特征和演化
- 二、冷泉生态系统物种组成、特征和演化
- 三、海山生态系统物种组成、特征和演化
- 四、深渊生态系统物种组成、特征和演化
- 一、热液生态系统
- 第三节 深海典型生态系统的碳循环
- 一、热液生态系统碳循环
- 二、冷泉生态系统碳循环
- 三、海山生态系统碳循环
- 四、深渊生态系统碳循环
- 一、热液生态系统碳循环
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第二章 海洋生态系统及其元素循环
- 第二部分 生态修复增汇工程
- 第六章 滨海盐沼湿地生态修复增汇工程
- 本章概述
- 第一节 滨海盐沼湿地生态修复增汇基础理论
- 一、定义和现状
- 二、修复理论
- 三、总体设计原则
- 四、工程设计步骤
- 五、修复理论的新理念
- 一、定义和现状
- 第二节 滨海盐沼湿地生态修复增汇技术
- 一、概述
- 二、修复技术
- 三、生态系统与碳汇功能恢复
- 四、修复关键步骤
- 五、滨海盐沼湿地碳增汇的前沿技术
- 一、概述
- 第三节 滨海盐沼湿地生态修复增汇工程实践及展望
- 一、目标确定和选址分析
- 二、示范区工程设计和建设
- 三、后期管理和监测
- 四、修复前后碳汇通量和生物量变化
- 五、滨海盐沼湿地修复经验及面临的挑战
- 一、目标确定和选址分析
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第七章 红树林生态修复增汇理论、技术与工程实践
- 本章概述
- 第一节 红树林湿地碳循环过程
- 一、红树林湿地碳固定
- 二、红树林湿地碳输出
- 一、红树林湿地碳固定
- 第二节 红树林固碳增汇理论与技术
- 一、红树植物固碳增汇理论与技术
- 二、红树林微生物固碳增汇理论与技术
- 三、红树林沉积物固碳增汇理论与技术
- 一、红树植物固碳增汇理论与技术
- 第三节 红树林生态修复增汇工程实践
- 一、红树林生态修复基本理论
- 二、红树林生态修复技术和方法
- 三、国内外红树林生态修复工程案例
- 一、红树林生态修复基本理论
- 第四节 展望
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第八章 海草床生态修复增汇理论、技术与工程实践
- 本章概述
- 第一节 海草床碳封存理论
- 一、海草床固碳过程
- 二、海草床固碳增汇潜力
- 三、海草床微生物固碳增汇潜力
- 一、海草床固碳过程
- 第二节 海草床生态修复增汇理论与技术
- 一、海草床生态修复的目标和方式
- 二、主要生态修复方法
- 三、增汇技术
- 四、未来发展方向
- 一、海草床生态修复的目标和方式
- 第三节 海草床生态修复增汇工程实践
- 一、海草床生态修复工程实施步骤
- 二、国内外海草床生态修复工程案例
- 三、海草床生态修复工程中的挑战与对策
- 一、海草床生态修复工程实施步骤
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第九章 珊瑚礁碳循环过程与生态增汇对策
- 本章概述
- 第一节 珊瑚礁区碳循环
- 一、有机碳代谢与无机碳代谢的耦合过程
- 二、海水CO2分压及海-气CO2通量的变化
- 三、海水中有机碳的迁移转化
- 四、沉积物中碳的埋藏
- 五、碳循环的影响因素
- 一、有机碳代谢与无机碳代谢的耦合过程
- 第二节 珊瑚礁生态系统碳源汇效应与增汇模式
- 一、珊瑚礁碳“源-汇”争议
- 二、珊瑚礁生态健康及其“源-汇”效应
- 三、珊瑚礁生态系统增汇模式及途径
- 一、珊瑚礁碳“源-汇”争议
- 第三节 珊瑚礁生态修复工程
- 一、珊瑚礁生态修复的基本原则
- 二、珊瑚礁生态修复的实施步骤
- 三、珊瑚礁生态修复的技术方法
- 四、国内外珊瑚礁生态修复工程典型案例
- 五、珊瑚礁生态修复中的挑战与对策
- 一、珊瑚礁生态修复的基本原则
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第六章 滨海盐沼湿地生态修复增汇工程
- 第三部分 渔业碳汇
- 第十章 大型海藻养殖的碳汇功能与机制
- 本章概述
- 第一节 大型海藻养殖的沉积碳汇贡献
- 一、大型海藻形成沉积碳汇的过程与机制
- 二、海藻养殖沉积碳汇效应的评估方法
- 一、大型海藻形成沉积碳汇的过程与机制
- 第二节 大型海藻养殖的溶解态碳汇
- 一、大型海藻的溶解态碳汇形成过程与机制
- 二、大型海藻养殖水体DOC的关键组分特征与研究方法
- 一、大型海藻的溶解态碳汇形成过程与机制
- 第三节 大型海藻有机碳的深远海输送
- 第四节 大型海藻资源利用及其在甲烷减排中的应用
- 一、大型海藻资源利用现状
- 二、大型海藻绿色饲料应用与减排潜力
- 一、大型海藻资源利用现状
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十一章 海洋贝类养殖的碳汇功能与机制
- 本章概述
- 第一节 海洋贝类养殖产量及可移出碳汇
- 一、全球海洋贝类养殖概况
- 二、我国海洋贝类养殖种类和养殖模式
- 三、海洋贝类养殖的碳汇功能
- 一、全球海洋贝类养殖概况
- 第二节 海洋贝类生物碳收支动力学
- 一、海洋贝类代谢过程及生物矿化作用
- 二、海洋滤食性贝类养殖对水体碳储量的影响机制
- 三、海洋贝类养殖对沉积物碳储量的影响机制
- 一、海洋贝类代谢过程及生物矿化作用
- 第三节 海洋贝类碳汇核算及面临问题
- 一、评估海洋贝类养殖固碳增汇作用的方法
- 二、未来值得关注的问题
- 三、发展海洋贝类养殖碳汇的相关建议
- 一、评估海洋贝类养殖固碳增汇作用的方法
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十二章 贝藻综合养殖增汇模式及案例分析
- 本章概述
- 第一节 贝藻综合养殖对碳流途径的影响
- 一、贝藻综合养殖模式概述
- 二、贝藻综合养殖的互利机制
- 三、贝藻综合养殖对碳循环的影响
- 四、中宇宙条件下不同养殖模式碳的变化特征和碳流途径
- 一、贝藻综合养殖模式概述
- 第二节 贝藻综合养殖的环境效应
- 一、贝藻综合养殖系统水体各种形态碳的时空变化及海-气界面交换
- 二、贝藻综合养殖对沉积物表层有机碳的贡献
- 三、贝藻综合养殖系统有机碳沉积埋藏及养殖生物的贡献
- 一、贝藻综合养殖系统水体各种形态碳的时空变化及海-气界面交换
- 第三节 案例分析：桑沟湾贝藻综合养殖系统的碳汇功能
- 一、贝藻综合养殖系统的碳汇途径
- 二、计量方法
- 三、桑沟湾贝藻综合养殖系统碳汇效应评估
- 一、贝藻综合养殖系统的碳汇途径
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十章 大型海藻养殖的碳汇功能与机制
- 第四部分 海洋负排放地球工程
- 第十三章 陆海统筹负排放工程
- 本章概述
- 第一节 陆地对海洋碳循环的影响机理与负排放工程
- 一、陆地-海洋水生连续体
- 二、陆源输入对海洋碳排放的影响机理
- 三、基于营养盐控制的陆海统筹减排增汇技术
- 一、陆地-海洋水生连续体
- 第二节 海洋对陆地碳循环的影响机理与负排放工程
- 一、大型海藻添加剂减少畜牧业甲烷排放
- 二、海洋变化对陆地生态系统碳循环的其他可能影响路径
- 一、大型海藻添加剂减少畜牧业甲烷排放
- 第三节 陆海统筹碳循环模拟与决策优化
- 一、陆海统筹碳循环模型
- 二、陆海统筹负排放决策支持系统
- 一、陆海统筹碳循环模型
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十四章 污水处理厂尾水碱化海洋负排放
- 本章概述
- 第一节 海洋负排放的碱度方案
- 一、海洋负排放技术概述
- 二、海洋碱度增强技术原理
- 三、自然矿物对海洋碱度增强的应用方案
- 一、海洋负排放技术概述
- 第二节 海洋负排放新思路：尾水碱化海洋负排放
- 一、海洋碱度增强技术的潜力与挑战
- 二、城市污水处理厂尾水与海洋碱度增强相结合：海洋负排放新思路
- 三、尾水碱化负排放方案
- 一、海洋碱度增强技术的潜力与挑战
- 第三节 尾水碱化负排放的生态环境效应及工程实践
- 一、引言
- 二、尾水碱化的生态环境影响
- 三、尾水碱化工程
- 四、尾水碱化工程的未来展望
- 一、引言
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十五章 微藻碳减排工程示范
- 本章概述
- 第一节 微藻及其固碳机制
- 一、微藻的基本特征与分类
- 二、微藻的起源与进化
- 三、微藻在气候变化中的作用
- 四、微藻固碳原理与碳浓缩机制
- 一、微藻的基本特征与分类
- 第二节 微藻养殖与碳中和技术
- 一、微藻养殖技术
- 二、微藻养殖在碳中和技术中的应用
- 一、微藻养殖技术
- 第三节 微藻碳中和技术的发展前景
- 一、技术创新与突破
- 二、智能化与合成生物学应用
- 三、渔业生产中的应用前景
- 四、能源与农业领域的拓展
- 一、技术创新与突破
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十六章 海洋二氧化碳地质封存工程
- 本章概述
- 第一节 海洋二氧化碳地质封存理论基础
- 一、实施海洋二氧化碳地质封存工程的重要意义
- 二、海洋二氧化碳地质封存理论
- 一、实施海洋二氧化碳地质封存工程的重要意义
- 第二节 国内外海洋二氧化碳地质封存工程进展
- 一、全球海洋二氧化碳地质封存现状
- 二、中国海洋二氧化碳地质封存工程进展
- 一、全球海洋二氧化碳地质封存现状
- 第三节 中国海洋二氧化碳地质封存地质条件与潜力
- 一、封存地质条件
- 二、封存潜力预测
- 一、封存地质条件
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十三章 陆海统筹负排放工程
- 第五部分 其他负排放工程
- 第十七章 极地和亚极地海洋碳汇过程与机制
- 本章概述
- 第一节 极地和亚极地海洋碳汇概述
- 一、极地和亚极地海洋碳汇过程与机制研究进展
- 二、极地和亚极地海洋溶解度泵研究进展
- 三、极地和亚极地海洋生物碳泵研究进展
- 四、极地和亚极地海洋多泵整合碳汇
- 一、极地和亚极地海洋碳汇过程与机制研究进展
- 第二节 极地和亚极地海洋碳汇通量框算
- 一、极地和亚极地海洋溶解度泵碳汇通量框算相关定义
- 二、极地海洋生物碳泵碳汇通量计算
- 三、极地海洋多泵整合碳汇通量计算
- 一、极地和亚极地海洋溶解度泵碳汇通量框算相关定义
- 第三节 极地和亚极地海洋增汇潜力与可能的增汇方案
- 一、极地和亚极地海洋加铁增汇的方法与潜力评估
- 二、极地和亚极地大型藻类碳增汇的潜力评估
- 三、气候变化背景下极地和亚极地增汇潜力评估
- 四、极地和亚极地海洋增汇存在的问题与解决
- 一、极地和亚极地海洋加铁增汇的方法与潜力评估
- 方案分析
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十八章 海洋微生物矿化的碳汇功能与机制
- 本章概述
- 第一节 海洋微生物矿化及其功能
- 一、微生物矿化
- 二、微生物矿化的类型
- 三、微生物矿化的重要功能
- 一、微生物矿化
- 第二节 微生物矿化的产物
- 一、碳酸钙晶体的形成和发育过程及其调控因素
- 二、碳酸钙晶体结构及其影响因素
- 三、其他类型矿化产物
- 一、碳酸钙晶体的形成和发育过程及其调控因素
- 第三节 微生物矿化的介导机制
- 一、尿素酶介导的微生物矿化机制
- 二、碳酸酐酶介导的微生物矿化机制
- 三、其他微生物矿化机制
- 一、尿素酶介导的微生物矿化机制
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十七章 极地和亚极地海洋碳汇过程与机制
- 第六部分 标准、政策与碳交易
- 第十九章 海洋碳汇计量与经济价值核算
- 本章概述
- 第一节 海洋碳汇计量
- 一、海洋碳汇基线与碳计量方法
- 二、海洋碳汇实物量核算方法
- 三、应用案例
- 一、海洋碳汇基线与碳计量方法
- 第二节 海洋碳汇经济价值核算
- 一、海洋碳汇生态产品价值
- 二、海洋碳汇经济价值核算
- 三、应用案例：杭州湾南岸海岸带碳汇价值核算
- 一、海洋碳汇生态产品价值
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第二十章 海洋碳汇交易理论与政策
- 本章概述
- 第一节 海洋碳汇交易理论基础
- 一、排污权交易理论
- 二、海洋碳汇交易基本概念
- 三、海洋碳汇交易标准与机制
- 一、排污权交易理论
- 第二节 海洋碳汇交易政策与实践
- 一、海洋碳汇交易政策
- 二、海洋碳汇交易实践
- 一、海洋碳汇交易政策
- 第三节 海洋碳汇交易展望
- 一、国际展望
- 二、国内展望
- 三、海洋负排放国际大科学计划（Global-ONCE）对未来海洋碳汇交易的潜在影响和贡献
- 四、不足与策略分析
- 一、国际展望
- 本章小结
- 课后习题
- 参考文献
- 推荐书目
- 本章概述
- 第十九章 海洋碳汇计量与经济价值核算
- 前辅文
