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出版者:Blackwell Pub

作者:Closs, Gerry/ Downes, Barbara/ Boulton, Andrew

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2003-12

价格:687.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780632052660

丛书系列:

图书标签:

淡水生态学
生态学
水生生物
环境科学
生物学
水质
湿地
河流
湖泊
淡水资源

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具体描述

Freshwater ecosystems are under increasing pressure as human populations grow and the need for clean water intensifies. The demand for ecologists and environmental managers who are trained in basic freshwater ecology has never been greater. Students and practitioners new to the field of freshwater ecology and management need a text that provides them with an accessible introduction to the key questions while still providing sufficient background on basic scientific methods. Gerry Closs, Barbara Downes and Andrew Boulton have written a text that meets the requirements of these students. Following an introduction to scientific methodology and its application to the study of ecology, several key concepts in freshwater ecology are reviewed using a wide range of scientific studies into fundamental and applied ecological questions. Key ecological questions that are explored in a freshwater context include the role of animal dispersal and predators on freshwater community structure and the impact of pollutants and introduced species on freshwater ecosystems. This book represents the only freshwater ecology textbook that is specifically aimed at an introductory level. It will also be a useful primer for students who have not previously taken a specialized freshwater course but who require an accessible overview of the subject.

General reviews on the methods of science, influence of scale, and the main features of freshwater systems.

Coverage of several fundamental and applied ecological questions.

A logical structure in each chapter that builds from a general observation of an ecological pattern, to an exploration of the various scientific approaches that can be used to investigate such patterns.

Suggested further reading lists for each chapter.

蓝色星球的脉络：内陆水域生态系统深度解析书名：《蓝色星球的脉络：内陆水域生态系统深度解析》内容简介：本书旨在为读者提供一个全面、深入且系统化的内陆水域生态系统导论，聚焦于河流、湖泊、湿地等淡水栖息地中复杂而精妙的生命互动、物质循环及其对全球环境变化的响应机制。我们不再仅仅将淡水视为简单的水资源，而是将其视为一个由物理、化学和生物过程交织而成的动态、活态的生态实体。全书结构严谨，从基础的物理化学环境构建出发，逐步深入到生物群落的组织、生态功能的实现，最终探讨人类活动对这些脆弱系统的深远影响与保护策略。第一部分：内陆水域的物理化学基础与栖息地结构本部分奠定了理解淡水生态系统的基石。我们详细阐述了水体内部的热力学结构，包括光照的穿透深度、温跃层的形成与季节性变化对水体分层（Stratification）的影响，并探讨了溶解氧（DO）在不同深度和季节中的分布规律，这是生命存续的关键指标。在水化学方面，本书深入剖析了水体的离子组成——从主要的阳离子和阴离子（如钙、镁、钠、钾、碳酸盐、硫酸盐等）到微量元素的地球化学循环。我们重点讨论了营养盐的动态平衡：氮（N）和磷（P）的来源、形态转化（如硝化、反硝化、固定作用）及其在水体生态系统中的决定性作用。pH值、碱度和缓冲能力的分析，被置于河流和湖泊地质背景的对照下进行讨论。特别辟出章节聚焦于沉积物-水体界面的相互作用。沉积物不仅仅是惰性的基质，更是营养物质和有机质的巨大储库。本书探讨了沉积物中厌氧呼吸、甲烷生成与氧化过程，以及这些过程如何反馈影响上覆水体的化学环境和生物生产力。河流连续统一体概念的重塑：针对河流生态系统，我们采用了“连续统一体”（River Continuum Concept, RCC）的理论框架，但更进一步地整合了地形坡度、流域面积和人类干扰的修正因子。从源头溪流的高能量、低营养输入，到中下游宽阔河段的低坡度、高沉积率，我们详细描绘了物理异质性如何塑造了不同河段的生物群落结构和功能特征。湖泊形态学与动力学：湖泊的形成（冰川、构造、火山等）决定了其基础的物理形态（面积、深度、岸线比）。本书运用水动力学模型解释了风驱动的环流、湖泊的混合模式（全混合、分层）以及物质在湖体内的输送机制，强调了这些过程如何影响初级生产者的空间分布。第二部分：生命之网：生物群落的组织与功能本部分聚焦于内陆水域的生命。我们超越了简单的物种名录，深入探讨了功能群（Functional Groups）的生态学意义。初级生产者（Primary Producers）：详细分析了浮游藻类（Phytoplankton）的群落结构、优势种的演替机制及其与光照、营养盐比率（N:P）的关系。蓝细菌水华的形成条件、毒性释放及其生态风险被作为重点案例进行剖析。同时，对沉水和挺水植被（Macrophytes）在浅水生态系统中的结构支撑作用、对沉积物稳定性的贡献以及在水质净化中的“工程作用”进行了详尽描述。生物的垂直与水平异质性：探讨了底栖无脊椎动物（Benthic Macroinvertebrates）群落的生物多样性模式。它们如何作为水质状况的生物指示剂？不同取食习性（刮食者、滤食者、捕食者、碎食者）的生物如何分布于不同的底质（沙、泥、砾石）上？我们还讨论了河岸带（Riparian Zone）——水陆交错带的生物学重要性，它是能量和物质交换的门户，也是许多两栖动物和昆虫生命周期的关键环节。食物网的能量流动与营养级联：采用同位素示踪技术的原理，解析了淡水食物网中的能量流向。重点对比了河流系统（主要依赖外源性有机质输入）和湖泊系统（主要依赖内源性初级生产）在能量流结构上的根本差异。营养级联效应（Trophic Cascades）——例如，捕食者对初级生产者的间接影响——如何稳定或扰乱生态系统的结构，被纳入动态模型进行讨论。生物的适应性策略：探讨了生物如何适应淡水的特殊环境压力，例如，鱼类如何应对低氧事件、底栖生物如何抵抗高流速的剥离力，以及水生昆虫如何完成复杂的变态过程。第三部分：时空动态与生态系统功能本部分将研究视角从静态结构转向动态过程。时间尺度上的变化：我们详细分析了季节性动态（如春季混合、夏季分层、秋季翻转）对生物群落的周期性影响。针对河流，探讨了洪水与枯水事件的生态效应：洪水如何促进营养物质的再分配和栖息地的重塑；枯水期如何导致生物集中和潜在的灭绝风险。物质循环的生物地球化学：重点分析了碳循环（C Cycle）。从CO2的溶解、光合作用固定，到有机质的分解、释放，以及甲烷的生成与氧化。淡水生态系统，特别是湿地，在全球碳预算中的地位（作为重要的碳汇或碳源）被进行了深入量化分析。氮循环的复杂性，特别是氮素的损失途径（如反硝化作用），被置于水体富营养化治理的背景下进行探讨。生态系统服务：本书明确阐述了淡水生态系统提供的关键服务，包括但不限于：水净化（通过过滤、吸附和生物降解去除污染物）、气候调节（碳、甲烷的交换）、生物多样性维持以及栖息地提供。这些服务的量化评估方法，如基于价值的生态系统服务评估，也被引入介绍。第四部分：人类影响与水生态系统的管理最后一部分是应用与展望，关注人类世背景下的淡水生态系统健康与管理。水质污染的生态毒理学：深入剖析了不同污染物（重金属、持久性有机污染物、新兴污染物如药物和微塑料）在水生生物体内的生物放大（Biomagnification）和生物蓄积（Bioaccumulation）过程。重点讨论了内分泌干扰物对鱼类繁殖和性别比例的影响。生境破碎化与河流连通性：详细分析了水坝、堤防和引水工程对河流物理异质性、洪水脉冲、泥沙输送和物种洄游的阻断效应。我们将河流连通性视为一个多尺度的概念，涉及物理连接、水文连接和生物连接，并探讨了河流修复中鱼道设计和生态流量（Environmental Flows）设定的科学依据。气候变化的耦合效应：探讨了全球变暖背景下，气温升高、降水模式改变和极端天气事件频率增加对淡水系统的多重压力。例如，水温升高如何降低溶解氧的饱和度，并加速物种代谢率，从而加剧营养盐限制或增加缺氧事件的频率。综合管理与可持续性：本书倡导从流域尺度（Watershed Approach）进行综合管理。讨论了基于自然的解决方案（Nature-Based Solutions, NbS），如湿地恢复、恢复河岸缓冲带等，作为应对污染和气候变化影响的有效策略。最终，本书呼吁读者以系统性的、跨学科的视角，重新认识并积极保护我们赖以生存的蓝色生命支持系统。