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☆☆☆☆☆

出版者:Oxford Univ Pr

作者:Cohen, Andrew S.

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2003-4

价格:$ 167.18

装帧:HRD

isbn号码:9780195133530

丛书系列:

图书标签:

• 古湖学
• 湖泊沉积物
• 古环境
• 第四纪
• 气候变化
• 水质
• 生物地球化学
• 同位素地球化学
• 地球化学
• 环境科学

现代水生生态学：从基础理论到前沿应用 本书全面深入地探讨了现代水生生态学的核心概念、前沿研究方法以及其在环境保护与资源管理中的实际应用。全书结构严谨，内容涵盖面广，旨在为生态学、环境科学、水利工程以及海洋科学等领域的学生、研究人员和从业者提供一份系统而权威的参考指南。 --- 第一部分：水生生态系统的基本原理与结构 本部分奠定了理解水生生态系统的理论基础，详细阐述了物理、化学和生物因素如何共同塑造和维持淡水、咸水及河口生态系统的独特特征。 第一章：水生环境的物理化学特性 本章首先考察了水作为生命介质的独特性质，包括热容量、溶解氧的溶解度以及光在水体中的穿透特性。随后，深入分析了影响水生生物生存的关键化学参数，如pH值、盐度梯度、营养盐（氮、磷）的生物地球化学循环及其季节性变化。特别关注了水体分层现象——温跃层、密度跃层——及其对溶解氧分布和营养物质垂直迁移的决定性影响。此外，对沉积物-水界面处的物质交换过程进行了详尽的论述，强调其在水生态系统内部物质负荷中的重要性。 第二章：水生生物群落结构与功能 本章聚焦于水生生物群落的组成、多样性及其生态功能。从浮游植物（微藻）的基础生产力开始，阐述了其在食物网中的基石地位，并分析了影响藻类生物量和群落结构的环境驱动力，如光照强度、营养盐限制和食草压力。紧接着，系统介绍了浮游动物、底栖无脊椎动物和水生植被（沉水、挺水植物）的生态学特征，以及它们在能量流动和物质循环中的作用。对水体食物网的复杂结构进行了建模分析，区分了不同营养级的能量传递效率和生物放大现象。 第三章：河流与溪流生态学 河流生态系统以其独特的单向水流特征而区别于静水系统。本章详细探讨了河流水动力学（流速、剪切力）对底栖生物形态适应和群落分布的控制作用。重点分析了河岸带（Riparian Zone）的生态功能，包括其对营养物质输入的调节、对水温的缓冲以及对稳定河岸结构的贡献。引入了河流连续性概念，论述了天然障碍物（如巨石、倒木）对生物栖息地异质性的重要性，并探讨了人类活动（如水坝建设、渠道化）如何破坏河流的自然脉冲和连通性。 第四章：湖泊与池塘生态学 本章侧重于静水生态系统的时空动态。详细描述了温带湖泊的季节性周期变化——春季混合、夏季分层、秋季混合及冬季稳定状态，并阐述了这些周期如何驱动初级生产力的变化。引入了营养化梯度理论（Eutrophication Gradient），从贫营养（Oligotrophic）到富营养（Eutrophic）的转变过程，分析了藻华暴发、溶解氧耗竭（特别是深水区）的驱动机制。对湖泊沉积物作为营养盐“库”的作用及其在长期生态变化中的角色进行了深入剖析。 --- 第二部分：水生生态系统面临的威胁与挑战 本部分转向当前水生态系统面临的主要环境压力源，探讨这些压力如何与生态系统内部过程相互作用，导致生态系统功能退化。 第五章：水体污染的生态毒理学基础 本章将污染物引入水生态系统的途径、转化和归宿进行了分类。讨论了点源污染（如工业废水、城市污水）和非点源污染（如农业径流）的生态后果。深入探讨了有机污染物、重金属和新兴污染物（如微塑料、药物残留）的生态毒理学效应，包括其在生物体内的生物累积和生物放大过程。着重分析了污染物对水生生物生理机能、繁殖成功率及遗传多样性的长期影响。 第六章：营养盐过剩与富营养化 详细阐述了氮磷进入水体的生物地球化学途径，特别是农业活动和不当的污水处理对水体营养负荷的贡献。系统分析了富营养化如何导致浮游藻类和蓝细菌（Cyanobacteria）的过度增殖，从而引发水质恶化、溶解氧危机（死区形成）和有毒藻华的风险。本章还评估了底栖生物群落结构对长期营养盐负荷增加的响应，例如对低氧环境的适应或死亡。 第七章：气候变化对水生系统的影响 本章探讨了全球气候变化，特别是水温升高、降水模式改变和极端天气事件频发，对水生生态系统的多尺度影响。分析了温度升高对生物代谢率、物种分布迁移以及水生生物生命周期事件（Phenology）的影响。讨论了冰雪融化和蒸发加剧如何改变水文过程，以及海洋酸化对钙化生物（如珊瑚、贝类）的直接威胁。强调了气候变化与本地压力源（如污染）的协同作用。 第八章：栖息地退化与生物多样性丧失 本章关注物理性干扰对水生栖息地的破坏。详细考察了湿地破坏、河岸植被移除、水坝和堰塞对河流连通性的阻断效应。分析了这些退化如何导致特有物种的隔离、局域种群的灭绝以及入侵物种的定殖成功率的提高。讨论了生物多样性丧失对生态系统服务（如水净化、洪水缓冲）的削弱作用。 --- 第三部分：监测、管理与恢复实践 本部分从应用角度出发，介绍了现代水生态学研究中采用的关键监测技术，以及基于生态学原理设计的管理与恢复策略。 第九章：水生态系统监测技术 本章系统介绍了用于评估水生系统健康状况的传统与新兴技术。详细阐述了物理化学参数的现场和实验室测量方法。重点介绍了生物监测：利用关键指示生物（Indicator Species）和生物指数（如Benthic Macroinvertebrate Index）来评估水质和栖息地健康。引入了现代遥感技术（如卫星和无人机影像）在绘制大尺度水体特征、监测藻华和湿地变化中的应用。并详细解析了环境DNA（eDNA）技术在快速、非侵入性生物多样性监测中的潜力与挑战。 第十章：水资源与水质管理 本章聚焦于管理实践。首先探讨了流域尺度的综合水资源管理（Integrated Water Resources Management, IWRM）框架，强调跨部门协作的重要性。详细介绍了营养盐负荷削减策略，包括上游最佳管理措施（BMPs）的应用，如建设缓冲带、优化肥料使用。讨论了饮用水源地的保护措施和污水处理技术在降低水体污染负荷中的关键作用。 第十一章：生态系统恢复与重建 本章专注于水生生态系统恢复的科学方法和工程实践。河流恢复方面，讨论了自然化（Daylighting）、河道蜿蜒化和重建河岸带的技术。湖泊和湿地恢复侧重于营养盐清除技术（如化学沉淀、生物操纵）和植被重建（如沉水植物的重新引种）。强调恢复工作的长期监测和适应性管理策略，以应对不确定的环境变化。 第十二章：水生生态系统的服务价值评估 本章探讨了如何量化水生态系统为人类提供的服务，如提供清洁水、洪水控制、娱乐价值和碳汇功能。介绍了生态系统服务价值评估的常用方法论，并讨论了将这些经济价值纳入决策制定过程中的挑战和机遇。最终，本书展望了未来水生态学研究的前沿方向，包括跨尺度建模、生态系统功能的多样性维持机制，以及如何应对日益复杂的人地关系带来的管理难题。 --- 本书特色： 强调跨学科整合，将物理水文学、化学地球过程与生物群落动力学紧密结合。包含大量的案例研究和图表，清晰展示复杂的生态过程和管理方案。理论深度与实践指导并重，是水生态领域研究人员和高级管理人员不可或缺的工具书。

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