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出版者:Pearson

作者:Nebel, Bernard J.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:85.2

装帧:HRD

isbn号码:9780130509864

丛书系列:

图书标签:

• 环境科学
• 生态学
• 可持续发展
• 环境保护
• 污染控制
• 自然资源
• 环境政策
• 气候变化
• 生物多样性
• 地球科学

地球的脉搏：跨学科视角下的生态系统动力学 内容简介 本书《地球的脉搏：跨学科视角下的生态系统动力学》旨在深入探讨地球生命支持系统的复杂性、内在联系及其对人类社会演进的深远影响。它并非一部传统的自然科学教科书，而是一部融合了生态学、地理学、社会学、经济学乃至哲学思辨的综合性研究报告，致力于揭示“系统”本身运作的深层逻辑。 第一部分：基石的重构——环境的物质基础与能流解析 本书的开篇部分，我们首先对构成地球环境的基本要素进行了细致的、非线性的解构与重组。我们摒弃了将大气、水圈、岩石圈孤立看待的传统范式，转而关注它们在能量驱动下的相互渗透与物质循环的动态平衡。 1.1 元素流动的“滞留时间”与“反馈回路”： 这一章节着重分析了关键元素，如碳、氮、磷在不同圈层间的迁移速率（滞留时间）。我们引入了复杂系统理论中的“反馈回路”概念，详述了例如海洋酸化对钙化生物种群的影响，以及这种影响如何通过食物网向下层级传递，最终对全球碳汇能力产生反作用力（负反馈或正反馈）。研究特别关注了地球历史上关键的“环境阈值”（Tipping Points）事件，通过地质记录和古气候模型，量化了系统从一个稳定态跃迁至另一个稳定态所需的能量或物质扰动强度。 1.2 能量的金字塔与信息的熵减： 传统的生态学能量金字塔侧重于能量损失，而本书则更侧重于“有效能量”的转换效率及其在信息传递中的作用。我们探讨了生物群落如何通过其结构（如生物多样性、物种间互作网络）来最小化信息处理的熵增，从而实现更高效的物质捕获和利用。例如，对热带雨林和温带草原在单位面积上进行比较，分析其在应对短期气候波动时，信息复杂性与系统韧性之间的关系。 第二部分：生物圈的织锦——复杂互作网络的结构与功能 本书的第二部分将焦点从非生物因素转向生命本身，但依然坚持系统论的视角，将生物圈视为一个由无数动态连接构成的巨型网络。 2.1 物种网络的拓扑结构与脆弱性分析： 我们运用图论（Graph Theory）的工具，分析了不同生态系统中物种之间的捕食、竞争、共生关系所形成的拓扑结构。关键在于识别“核心物种”（Keystone Species）和“桥接物种”（Bridge Species）在网络中的中心度指标。通过模拟移除不同类型节点对网络整体连通性的影响，我们量化了特定生物群落在面对入侵物种或疾病爆发时的结构性脆弱程度。 2.2 宏基因组学视野下的“隐形代谢网络”： 传统生态学关注可见的生物量，而本书则深入到微生物层面，探讨宏基因组数据揭示的“隐形代谢网络”。这些微生物群落负责了全球生物地球化学循环的绝大部分速率控制。我们考察了土壤微生物群落对长期施肥压力或土壤酸化表现出的适应性进化轨迹，以及这种微观层面的变化如何重塑区域尺度的物质循环效率。 2.3 生物多样性与生态系统服务的“冗余度”： 本章挑战了“物种越多，服务越稳定”的简单论断。我们引入了“功能冗余度”的概念，探讨了在面对外部干扰时，不同物种间在执行关键生态功能（如传粉、分解）上的重叠程度。冗余度高的系统在面对特定干扰时表现出更强的恢复力（Resilience），但在资源受限或快速变化的环境下，这种冗余可能意味着效率的牺牲。 第三部分：人与自然的张力场——社会-生态系统的耦合动力学 本书的后半部分转向探讨人类活动如何不可逆地嵌入到地球的物质循环与生命网络之中，形成了无法分割的社会-生态系统（SES）。 3.1 边界对象的概念与治理的困境： 我们采用“边界对象”（Boundary Objects）理论，分析了在水资源管理、森林砍伐等议题上，不同利益攸关方（科学家、政策制定者、当地社区）如何根据自身需求对同一物理实体进行建构和解释。这种认知上的错位，是跨部门合作治理失败的核心原因。本书通过案例研究，剖析了“共同体”（The Commons）的悲剧在现代资源管理实践中的新变种。 3.2 经济价值的“尺度依赖性”与“时间折现”： 这一部分严谨地分析了传统经济学模型如何通过时间折现率来系统性地低估长期环境成本和生态系统的非市场价值。我们探讨了如何建立更贴合生态系统寿命尺度的价值评估体系，例如基于“替代成本法”和“生存意愿法”对关键生态基础设施（如湿地、珊瑚礁）进行重估，并将其纳入区域经济核算体系的探讨。 3.3 适应性管理与系统学习： 面对气候变化的不可预测性，本书倡导“适应性管理”（Adaptive Management）而非僵化的长期规划。这要求治理结构具备高度的学习能力和快速的决策调整机制。我们详细描述了如何通过情景规划（Scenario Planning）和基于绩效的评估，使社会系统能够持续地对生态系统的反馈做出反应，实现管理策略的动态优化。 结语：向着整体性的理解迈进 《地球的脉搏》最终试图引导读者超越学科壁垒，以一种整体性、动态性的视角来理解我们所处的环境。地球不是一个被动的资源库，而是一个由物理、化学和生物过程构成的、具有内在约束和反馈机制的复杂生命体。理解其脉搏的起伏，是确保人类文明长久存续的关键所在。本书为研究人员、政策制定者以及所有关注人类未来命运的读者，提供了一套整合性的分析框架和批判性的思维工具。

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