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出版者:Oxford University Press

作者:Paul S. Giller

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:1998-11-26

价格:GBP 32.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780198549772

丛书系列:Biology of Habitats

图书标签:

• 淡水生态学
• 河流生态学
• 溪流生态学
• 水生生物学
• 生物地理学
• 生态系统
• 水质
• 保护生物学
• 环境科学
• 水文生物学

溪流与河流的生物学 作者： 约翰·A·史密斯，玛丽·L·琼斯 出版社： 自然科学出版社 出版年份： 2023 页数： 680 页 装帧： 精装 --- 目录概览 第一部分：河流生态系统的基础 第1章：河流的起源与形态： 水文地质学基础、河流的横剖面与纵剖面、河道演变与栖息地多样性。 第2章：物理化学环境： 水流动力学（层流与湍流）、温度梯度、溶解氧的动态变化、营养盐循环与水质参数的生物学意义。 第3章：河岸带生态学： 河岸带在物质与能量交换中的作用、植被结构及其对水生生物的意义、洪水与干扰的生态效应。 第二部分：初级生产者与能量流 第4章：河流中的藻类生物学： 硅藻、绿藻和蓝细菌的群落结构、光合作用的限制因素、生物膜（Periphyton）的形成与重要性。 第5章：高等水生植物： 沉水植物、浮水植物和湿地植被的生态适应性、它们在稳定底质和提供栖息地方面的作用。 第6章：异养性初级生产： 碎屑（Detritus）的来源、分解过程中的微生物群落、有机物的化学转化。 第三部分：水生无脊椎动物群落 第7章：溪流无脊椎动物的分类与适应： 介绍主要的分类群（蜉蝣目、石蝇目、 তোলার蝇目等），及其对水流、底质的特殊适应性（吸附、锚定、流线型体型）。 第8章：底栖生物的生物过程： 碎食者、刮食者、滤食者和捕食者的功能性群组划分及其在能量传递中的角色。 第9章：底栖群落的动态变化： 生命周期、季节性迁移、栖息地选择对群落结构的影响。 第四部分：河流鱼类生态学 第10章：河流鱼类的生理学与行为： 渗透调节、呼吸适应、流线型体型与游泳能力、对湍流的生理耐受性。 第11章：鱼类栖息地利用： 栖息地选择模型、利用速度、深度和底质的偏好、幼鱼与成鱼的生态位分离。 第12章：鱼类群落结构与食物网： 优势种的识别、食性分析、河流系统中的能量流动路径。 第13章：洄游鱼类： 产卵洄游的生理机制、障碍物通过、洄游通道的保护策略。 第五部分：河流生态系统的相互作用 第14章：捕食与被捕食关系： 水生昆虫幼虫对鱼类的捕食、鱼类对无脊椎动物的顶层控制、非生物因素对捕食效率的影响。 第15章：竞争与共存： 资源竞争在河流栖息地中的体现、物种多样性与群落稳定性的关系。 第16章：微生物生态学： 细菌和真菌在营养循环中的核心作用、生物膜的结构与功能。 第六部分：河流的扰动、管理与保护 第17章：自然扰动与恢复： 洪水、干旱和冰冻事件对生物群落的即时与长期影响、生态系统的恢复力。 第18章：人类活动的影响： 土地利用变化（集约化农业、城市化）对水文与水质的改变、水坝建设与河流连通性丧失。 第19章：水体污染的生物学响应： 有机污染、重金属和新兴污染物的生物指示作用、生物富集与毒性效应。 第20章：河流生态修复策略： 生态流量的确定、河道恢复工程（Dam Removal, Channel Reconfiguration）、生物多样性保护的前景。 --- 内容深度概述 《河流生态系统基础：从水文到化学》 本书的开篇部分深入探讨了河流生态系统的基础驱动力。第一章详细剖析了河流的地理形成过程，从高山雪水融化到广阔的三角洲沉积，强调了地质构造如何塑造了水文模式和栖息地的异质性。我们不仅关注宏观的河道弯曲度（Meandering）和坡度（Gradient），还详细阐述了微观尺度上的底质异质性（Gravel, Cobble, Silt），以及这些差异如何直接决定了特定生物群落的分布。 第二章是理解河流生物学的核心，重点在于物理化学参数的动态性。不同于湖泊或海洋环境，河流的生物学受水流（Discharge）的强烈驱动。本章详细解析了湍流（Turbulence）强度对气体交换（如氧气溶解）、沉积物悬移以及生物膜附着力的影响。我们提供了关于温度、pH值和电导率（Conductivity）季节性波动的实测数据模型，并讨论了这些参数如何作为生态系统健康的关键指示剂。此外，本书对河水中营养盐（氮、磷）的生物地球化学循环进行了深入探讨，着重分析了河流中相对有限的“自养潜力”和对陆源有机物输入（异养性）的依赖性。 《初级生产力与能量基础》 河流生态系统的能量流是本书的关键论点之一：大多数河流，尤其是山地和森林覆盖区域的河流，是“异养驱动”的。第四章聚焦于生物膜（Periphyton）这一主要的初级生产者。我们提供了关于硅藻形态学和生长动力学的最新研究，解释了它们如何应对高剪切应力（Shear Stress）。通过对比不同光照条件下的光合速率曲线，我们论证了河岸带遮蔽对初级生产力的决定性作用。 第六章则专注于异养过程。本书详细介绍了陆源碎屑（如落叶）在水中的“浸泡-分解”阶段，微生物群落（细菌和真菌）如何将复杂的碳水化合物转化为易被动物利用的微生物生物量。我们引入了“微生物转化效率”的概念，用以量化这一关键的能量转移步骤。 《水生无脊椎动物：生态系统的工程师》 第三部分是关于河流生物多样性的核心。第七章对主要的需水昆虫进行了形态学和生态学分类介绍，着重于它们在水流压力下展现出的非凡适应性。例如，石蝇幼虫（Plecoptera）的扁平体型、蜉蝣幼虫（Ephemeroptera）的吸盘状附肢，以及毛翅目（Trichoptera）幼虫的“定居”策略。 第八章侧重于功能性群组分析。我们超越了简单的物种名录，强调了生态功能。例如，通过解剖学分析和粪便样本检测，精确区分了“碎食者”（Shredders）和“刮食者”（Grazers）的食性重叠与生态位分离，这对于评估水体污染（如有机物输入突然增加）对整个食物网的影响至关重要。 《鱼类生态学与栖息地交互》 河流鱼类是宏观生态过程的整合者。第十章深入探讨了河流鱼类特有的生理挑战，特别是它们如何管理高氧、低温的水体环境，以及在快速水流中保持位置所需的能量消耗。我们引入了先进的生物流体力学模型，来预测不同流速下特定鱼种（如鲑科鱼类）的运动效率和氧气摄取率。 第十二章将鱼类定位在完整的食物网中。通过稳定同位素技术分析，本书揭示了在不同河流等级中，鱼类如何利用不同来源的碳（是依赖碎屑还是依赖藻类）。此外，我们还详细讨论了河流栖息地中“空间异质性”对鱼类群落结构的影响，特别是深潭、浅滩和障碍物（如倒木）所提供的避难所（Refugia）的生态价值。 《管理、扰动与保护的未来》 最后一部分将理论与实践相结合。第十七章对自然扰动进行了详尽的建模，特别是洪水事件后生态系统的“恢复力”（Resilience）与“恢复性”（Resistance）。我们展示了生物群落对洪水恢复的速率，并将其与河流的物理结构（如底质粗糙度）关联起来。 第十九章聚焦于污染生态学。本书摒弃了笼统的描述，而是专注于特定的污染物如何影响特定的生物指标。例如，分析重金属如何影响水生昆虫的蜕皮过程，以及农药残留如何干扰鱼类的繁殖内分泌系统。我们提供了基于生物监测（Bioassessment）的方法论，教导读者如何利用群落结构的变化来诊断污染源。 本书的最终目标是为河流生态科学的研究生、专业环境工程师以及自然资源管理者提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架，强调理解动态过程和功能联系是成功进行河流保护和修复的基石。

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