陆地生态系统通量观测的原理与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:于贵瑞，孙晓敏等

出品人:

页数:506

译者:

出版时间:2006-1

价格:78.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040184013

丛书系列:

图书标签:

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《陆地生态系统通量观测的原理与方法》是一本深入探讨陆地生态系统物质和能量交换过程及其观测技术的专业著作。本书详细阐述了利用涡度相关法、箱式法、离子交换法等关键技术，对生态系统碳、水、氮等关键通量的测量原理、仪器设备、数据处理与质量控制进行全面而系统的介绍。 核心内容概览： 本书分为多个章节，层层深入地解析了陆地生态系统通量观测的科学基础和实践应用。 第一部分：科学基础与理论框架 生态系统过程与物质能量循环： 详细介绍了陆地生态系统作为开放系统，如何通过光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等基本生理过程，不断地与大气、土壤、水体进行物质和能量交换。本书将碳循环、水循环、氮循环等关键物质循环在生态系统中的地位和作用进行梳理，并强调了这些循环的相互关联性，为理解通量观测的意义奠定坚实的理论基础。 通量观测的意义与应用： 阐述了精确量化生态系统与大气之间的物质和能量交换在当前全球变化研究中的核心价值。无论是评估森林碳汇能力、预测作物蒸腾耗水、还是研究湿地生态系统的温室气体排放，通量观测都提供了最直接、最可靠的第一手数据。本书还会提及通量数据在气候模型改进、生态恢复评估、农业管理优化等领域的广泛应用前景。 通量交换的基本原理： 深入剖析了“通量”这一概念的物理意义，即单位时间内单位面积上物质或能量的传递速率。本书将重点介绍分子扩散、湍流输送等基本物理过程如何驱动生态系统与大气之间的物质能量交换。在此基础上，将引出涡度相关法等主流观测方法背后的核心理论——梯度传输理论，解释其如何通过测量垂直方向上的共变关系来估算净通量。 第二部分：主流观测技术详解 涡度相关法（Eddy Covariance, EC）： 作为当前陆地生态系统通量观测的主流技术，涡团相关法被赋予了极大的篇幅。本书将详细介绍涡度相关法所依赖的“通量-梯度关系”理论，以及如何通过高频（通常为10-20 Hz）传感器测量垂直风速、空气温度、湿度、CO2浓度、水汽浓度等参数，并利用共变法（covariance）计算动量通量、显热通量、潜热通量、CO2通量等。 仪器设备： 重点介绍涡度相关塔及其配套的精密仪器，包括三维超声风速仪（测量三维风速、声温）、红外气体分析仪（测量CO2和H2O浓度）、温湿度传感器、辐射传感器、土壤传感器等。本书还会讨论不同类型传感器的技术特点、精度、响应时间以及在实际观测中的选择和维护要点。 数据处理与质量控制： 这是涡度相关法应用的关键环节。本书将系统介绍从原始高频数据到通量日值、月值、年值的处理流程，包括坐标旋转（以消除倾斜气流的影响）、去粗点（识别和剔除异常数据）、时空平均（计算平均值）、密度修正、坐标变换（如单位质量通量转换）等步骤。同时，本书会重点强调数据质量控制的重要性，介绍如何识别和排除由仪器故障、不良气象条件（如低湍流度、雨雪天气）等原因造成的无效数据，以及通量间闭合度（flux footprint）的含义及其对观测结果的影响。 箱式法（Chamber Method）： 另一种重要的通量观测方法，特别适用于土壤呼吸、甲烷通量等特定过程的测量。本书将详细介绍静态箱和动态箱的工作原理，即在一定时间内封闭一块土壤或植物冠层，测量箱内气体浓度变化率来估算通量。 仪器与配置： 介绍不同类型气箱的结构设计，包括材料选择、密封性要求、气体采样方式（手动或自动）、以及配合使用的便携式气体分析仪（如GC、IRGA）或气相色谱仪。 优势与局限性： 分析箱式法在成本、便携性、定点精确测量方面的优势，以及其可能引入的“箱内效应”（如温度、湿度、光照变化）对实际通量的影响，并介绍如何通过优化设计和操作来减小这些效应。 其他观测方法： 离子交换法（Ion Exchange Chromatography, IEC）： 主要用于土壤氮素（如硝态氮、铵态氮）的固态通量观测。本书将介绍其测量原理，即利用离子交换树脂吸附土壤溶液中的离子，然后通过化学方法定量分析吸附离子的浓度，进而估算氮素的流失或输入通量。 湿气流量计（Lysimetry）： 用于测量土壤蒸发或作物蒸腾的蒸发量。本书将介绍不同类型的蒸渗仪（如静止蒸渗仪、动态蒸渗仪）的工作原理和安装要求，以及如何通过监测蒸渗仪的重量变化来计算水分通量。 遥感辅助估算： 简要介绍如何结合遥感数据（如植被指数、地表温度）与地面通量观测数据，构建模型来估算大范围的生态系统通量，实现从点到面的尺度扩展。 第三部分：实践应用与未来展望 数据应用与模型验证： 强调高质量的通量数据是理解生态系统功能、验证和改进生态过程模型（如碳循环模型、水文模型）的关键。本书将通过案例分析，展示如何利用通量数据来研究气候变化对陆地生态系统的影响，以及如何评估人类活动（如土地利用变化、施肥）对生态系统物质能量交换的改变。 网络化观测与国际合作： 介绍国际上主要的陆地生态系统通量观测网络（如FLUXNET），以及参与全球数据共享和科学合作的重要性。本书会鼓励读者参与到全球科学研究的浪潮中，为理解地球系统变化贡献力量。 前沿技术与发展趋势： 展望未来通量观测领域的发展方向，如无人机载通量观测、新型传感器的研发、人工智能在数据处理和模型构建中的应用等，为读者提供更广阔的视野。 《陆地生态系统通量观测的原理与方法》不仅是研究人员和学生理解陆地生态系统物质能量交换的重要参考书，也是实际从事野外观测、数据分析和生态模型构建的技术指导。本书力求全面、准确、深入，为读者提供坚实的理论基础和实用的操作技能，助力推动陆地生态系统研究的深入发展。

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这部书的深度和广度让人惊叹，它不仅仅是一本工具书，更像是一部田野考察的史诗。当我翻开它时，就被带入了一个充满挑战和智慧的世界。作者在描述各个观测站点的设置时，那种对细节的执着令人印象深刻，从如何选址才能最大限度地捕捉到微气候变化，到如何巧妙地避开那些可能干扰数据的“噪音源”，每一个决策背后都蕴含着多年的实践经验。特别是关于如何处理极端天气事件对数据流的冲击，书中提供的案例分析可谓是教科书级别的。我尤其欣赏它在理论与实践之间的完美平衡，既有严谨的物理化学基础支撑，又不乏实地操作中的“野路子”和应急策略。读完之后，感觉自己仿佛完成了几次高强度的野外实验，收获满满。

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阅读这本书的过程，就像是接受了一次高强度的专业思维训练。它不仅教授了“如何做”某项测量，更重要的是教会了我们“为何要这样想”。作者在探讨不同生物群落（比如热带雨林与北方森林）的通量差异时，所展现出的跨学科整合能力令人叹服。他巧妙地将气候学、植物生理学、土壤微生物学等知识点编织在一起，形成了一张密实的知识网。这本书对数据的可视化和不确定性分析的讨论尤为深入，它提醒我们，科学的表达不仅仅是数字的罗列，更是对未知边界的诚实标注。读完之后，我感觉自己的分析框架被极大地拓宽了，看待自然现象的角度也更加系统和立体了。

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这本书的结构安排极具匠心，逻辑层层递进，仿佛在进行一次精心设计的科研项目。它从宏观的生态系统概念入手，逐步聚焦到气体交换的微观机制，最后又回归到数据整合与模型构建的宏大叙事。我特别欣赏作者在介绍传感器校准和长期维护策略时的那种近乎偏执的严谨性。在很多其他著作中，这些“幕后工作”往往被一笔带过，但在这里，它们被提升到了与核心理论同等重要的地位。这清晰地传达了一个信息：精确的科学发现，必然建立在细致入微的工程保障之上。对于任何想要从事一线科研工作的人来说，这种对基础工作的尊重，是无价的财富。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像传统教材那样枯燥乏味，反而充满了探索未知的好奇心和一点点科学家的浪漫主义情怀。作者似乎在用讲故事的方式，一步步引导我们解开地球生命系统运行的复杂密码。我对其中关于碳循环动态模拟的部分印象尤为深刻，那些复杂的数学模型被拆解得清晰透彻，让人不再畏惧公式背后的意义。更妙的是，作者还穿插了许多“失败的尝试”和“柳暗花明的瞬间”，这让整个学习过程变得生动立体，充满了人情味。它没有把科学家描绘成无所不能的神，而是展示了他们在面对未知时那种坚韧不拔和不断试错的真实状态，这对于激发年轻读者的热情是极其宝贵的。

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我一直觉得，要真正理解一个领域，就必须掌握它的历史脉络和核心争论点。这本书在这方面做得堪称完美。它并没有直接给出标准答案，而是带着读者回溯了通量观测技术从诞生之初的那些关键转折点。从早期的简易方案到如今高精尖的自动站网络，每一步的技术飞跃背后都凝结了无数科学家的智慧和汗水。书中对不同技术路线的优劣势进行了不偏不倚的对比分析，这让我能够更全面地审视现有方法的局限性，而不是盲目地接受。这种历史的纵深感，使得即便是非常前沿的内容，读起来也显得根基稳固，让人心服口服。

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很细致，此类研究入门及实验必读

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这个是武鹏达同学给我的礼物来着，然后我和他之间的对话就是：“那个礼物你看了吗” “没有呢，很新的”。考前复习终于翻了一下，略懂，又不懂。

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这么回事吧

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