本书是第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。

氮循环是地球系统的一个自然过程。自从地壳形成，地球上出现了大气和水圈的分异，以及生命出现和土壤形成以来，氮循环就启动了。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循环和生命必需要素水和氧的存在，才使地球生命生生不息，而成为太阳系中的一个生机勃勃的星球。 地球上的氮循环是由生活在土壤和水体中的微生物驱动的。当然，主要是土壤微生物。地球上氮的循环与其他生命元素的循环，特别是碳循环密切相关。人们对氮循环的认识和知识的积累是与微生物学的进展和对碳循环的认识紧紧地联系在一起的。 20世纪50年代以前，人们对氮循环的研究及其后果的考虑都是从农业角度出发的。这是因为氮素是生命必需的营养元素，氮肥是增加农作物产量的最有效的因素之一。对于硝化反硝化、氨挥发和硝酸盐淋洗所造成的氮素损失，人们较多考虑的是农业中损失了多少氮，而很少担心排放到大气中的N2O、NOx和NH3（氨），以及迁移到水体的NO-3（硝态氨）等会对环境产生多大影响。 自工业化以来，特别是到了20世纪50年代，全球人口急剧增长，工农业生产急速发展，化学氮肥和化石燃料的消耗量也陡然升高。据科学估算，到1990年，全球人为活化氮(化学合成氮，化石燃料燃烧形成的NOx和豆科作物及水稻扩种而增加的生物固定的氮)的数量已达到每年140TgN。而工业化前自然生物固定的氮，即通过微生物把大气中的惰性的分子氮转变为活性的氨的量为每年90～130TgN。这就是说，目前进入全球氮循环的活化氮总量比工业化前的自然生物活化的氮增加了一倍多。 由于全球人为活化氮的急剧增加，氮循环过程中形成的N2O、NOx、NO-3，以及...