Greenhouse Gas Emissions-Fluxes And Processes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:Tremblay, Alain (EDT)

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页数:764

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价格:279

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isbn号码:9783540234555

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图书标签:

• 温室气体
• 碳循环
• 生态系统
• 气体通量
• 环境科学
• 气候变化
• 生物地球化学循环
• 大气化学
• 农业排放
• 森林生态系统

气候危机下的土地利用：可持续农业与生态修复的前沿探索 图书名称： 气候危机下的土地利用：可持续农业与生态修复的前沿探索 图书简介： 当前，全球正面临着前所未有的气候变化挑战，而土地利用的变化，特别是农业活动，在其中扮演着至关重要的双重角色：既是温室气体排放的主要来源之一，也蕴含着巨大的碳汇潜力。本书摒弃了传统的、仅关注单一排放源（如化石燃料燃烧）的视角，而是将目光聚焦于我们脚下的土地——从广袤的农田到脆弱的森林和湿地，深入剖析人类活动如何重塑地表能量平衡、水循环及生物地球化学过程，并在此基础上，提出了一套系统化、跨学科的可持续土地管理战略。 本书内容涵盖了对当前土地利用现状的深刻洞察、对未来管理路径的创新性思考，以及对政策制定与技术应用的实际指导。全书共分六大部分，力求全面覆盖从基础科学到前沿实践的各个维度。 --- 第一部分：土地利用变化与区域气候驱动力 本部分旨在为读者构建一个清晰的认知框架：土地如何通过影响地表反照率、蒸散发和地表粗糙度，进而调节区域乃至全球的气候系统。 1. 地表能量平衡的重塑： 详细探讨了森林砍伐、城市化和灌溉扩张如何改变地表吸收和释放太阳辐射的方式。例如，从深色森林到浅色农田的转变对局地温度的直接影响，以及这种影响如何反馈至区域大气环流。分析了不同土地覆盖类型在潜热和感热通量分配上的差异，为理解“气候-土地耦合”机制奠定基础。 2. 水文过程的干扰与反馈： 深入解析了土地利用变化对水循环的复杂影响。考察了植被覆盖减少如何加速地表径流、降低土壤入渗能力，并讨论了大规模灌溉农业对大气水汽输送和降雨模式的潜在干扰。本章特别关注了干旱和半干旱地区，人类对地下水资源的过度抽取如何加剧了土地退化和气候脆弱性。 3. 土地利用的时空演变模型： 介绍和评估了当前用于模拟土地利用变化驱动力的空间计量模型和基于主体的模型（ABM）。重点分析了驱动土地利用变迁的社会经济因素（如人口增长、市场价格、政策补贴）与自然环境因素（如地形、气候梯度）之间的复杂互动关系，为精准预测未来的土地利用情景提供科学工具。 --- 第二部分：可持续农业系统中的固碳潜力与实践 本部分是全书的核心，专注于将农业从“气候压力源”转化为“气候解决方案”的关键技术与方法。 4. 土壤有机碳（SOC）的动态管理： 详尽阐述了土壤有机碳的储存机制、影响因素（如气候、质地、管理方式）及其在碳循环中的关键作用。深入比较了免耕/少耕、覆盖作物种植、秸秆还田等保护性耕作措施对碳截存效率的量化影响。书中提供了基于现场实验数据的模型校准案例，用以估算不同管理实践在特定生态系统下的长期碳汇能力。 5. 综合营养管理与氮素循环优化： 探讨了过量施肥，特别是氮肥的使用，对生态系统的影响，但重点放在如何通过精准农业和新型肥料技术（如缓释肥、硝化抑制剂）来提高作物对养分的利用效率，从而减少非二氧化碳温室气体的前体物排放，优化土壤微生物群落结构，间接促进碳积累。 6. 农林复合系统的生态经济学分析： 论证了农林复合系统（Agroforestry）在实现多重目标——提高生物多样性、增强生态系统韧性、提供食物安全和固碳增汇——方面的优越性。通过案例研究，分析了不同树种与作物的搭配模式对微气候调节、水土保持和长期碳储量的综合效益评估方法。 --- 第三部分：退化土地的生态修复与生物多样性恢复 本部分关注那些因历史性过度利用而受损的土地资源，探讨如何通过生态工程手段实现其功能性恢复。 7. 荒漠化防治与植被恢复策略： 重点分析了防风固沙、水土保持的工程技术与生物措施的结合应用。详述了耐旱先锋物种的选择原则、微地形构建技术（如草方格、梳齿坝）在恢复早期阶段稳定地表的重要性，以及如何利用生物工程手段（如微生物菌剂）加速土壤结构的重建。 8. 湿地与草地的碳汇潜力重估： 评估了对受损湿地（如排干的泥炭地）进行再湿化管理对恢复碳汇功能的影响。同时，本书探讨了可持续的牧场管理实践，如轮牧制度，如何提高草地地上和地下生物量，有效提升草地生态系统的碳中和潜力，并平衡畜牧业的经济需求。 9. 基于生态系统服务的土地价值评估： 提出了超越传统粮食产量的土地价值评估框架，将碳汇、水净化、生物多样性维护等生态系统服务纳入决策考量。介绍了基于投入产出分析（EIA）和多标准决策分析（MCDA）的方法，以量化生态修复项目的长期社会和环境回报。 --- 第四部分：政策机制、市场激励与社会转型 本部分超越了纯粹的技术层面，深入探讨了实现可持续土地管理变革所需的政策和经济驱动力。 10. 碳市场机制在农业中的应用挑战与机遇： 分析了自愿碳市场和合规碳市场中针对土地利用和农业活动的标准制定、监测、报告与核查（MRV）的当前瓶颈。探讨了如何设计更具包容性和公平性的碳信用项目，确保小农户能够从其环境友好型实践中获得合理回报。 11. 跨部门协作与土地规划的整合： 强调了将气候目标与国家粮食安全战略、水资源管理和生物多样性保护政策有效整合的必要性。介绍了“同一目标，多重效益”（Co-Benefits）的规划理念，以避免政策间的冲突和资源浪费。 12. 提升农民适应能力与知识传播： 讨论了推广气候智能型农业（CSA）技术所需的关键要素，包括：金融工具的可及性（如气候风险保险）、本土知识体系的价值化，以及利用数字技术（如遥感、移动应用）进行精准的农技推广和风险预警。 --- 第五部分：前沿监测技术与数据驱动的管理 本部分聚焦于利用现代信息技术手段，实现对土地表面过程的精细化、实时化监测和管理。 13. 遥感技术在土地覆盖变化监测中的应用： 详细介绍了高光谱、合成孔径雷达（SAR）以及无人机（UAV）技术在监测植被健康、土壤水分状况和地表能量通量变化中的最新进展。重点阐述了如何利用时间序列分析来区分自然波动与人为驱动的土地利用强度变化。 14. 土壤碳的现场快速评估与区块链溯源： 探讨了便携式光谱仪（如FTIR, NIRS）在现场快速测定土壤有机碳含量和质量的潜力。并引入区块链技术在农业碳汇项目中的应用前景，以提高碳积分交易的透明度和可信度，解决“双重计算”和基线漂移的问题。 15. 生物地球化学模型的优化与校准： 梳理了主流的生态系统过程模型（如DNDC, CENTURY）在模拟复杂农林系统碳氮动态方面的优势与局限。强调了利用区域观测数据和涡度协方差通量塔网络对模型进行本地化校准的重要性，以提高其对特定管理措施的响应预测精度。 --- 结论：迈向韧性与净零排放的土地未来 本书最后一部分总结了现有成果，并提出了未来研究和实践的重点方向。强调了土地作为全球气候治理中的核心资产，其管理决策必须建立在坚实的科学基础、公平的社会共识以及持续的技术创新之上。本书旨在为土地管理者、环境规划师、政策制定者和科研人员提供一套全面的工具箱和思想指南，以有效应对气候变化的复杂性，实现土地资源的可持续利用和生态系统的长期健康。

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老实说，我原本以为这是一本晦涩难懂的教科书，但翻开后才发现，作者在行文风格上展现出一种令人惊喜的、近乎文学性的驾驭能力。虽然主题极其严肃，涉及复杂的物理化学方程和大气传输模型，但作者的笔触却非常流畅，总能在关键概念的阐述后，巧妙地插入一些历史背景或实际案例，使得原本干燥的知识点立刻鲜活了起来。例如，他在描述人为源排放的演变时，穿插了对工业革命时期能源消耗模式变迁的精彩描绘，让人在学习科学原理的同时，也能感受到人类活动对地球系统影响的历史厚重感。这本书的排版和图表设计也值得称赞，那些复杂的通量图和传输路径示意图，不仅准确无误，而且视觉上极具冲击力，大大降低了理解门槛。对于那些希望从基础概念起步，但又不满足于肤浅解释的读者来说，这本书提供了一个绝佳的平衡点——既有足够的深度支撑学术探讨，又不失阅读的愉悦感，是一部真正有温度的科学专著。

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作为一个非专业背景但热衷于环境议题的普通读者，阅读这本书的体验可以说是“充满挑战但收获巨大”。书中的某些章节，比如涉及同位素示踪技术和遥感反演算法的段落，确实需要我反复阅读甚至查阅补充资料才能勉强跟上作者的思路，这部分内容对于缺乏化学或地球物理学基础的人来说可能略显艰深。然而，正是这种挑战性，迫使我突破了自己原有的知识边界。更重要的是，作者在每一个技术性论述的尽头，都会用一段清晰的语言总结其对宏观气候系统意味着什么。这种“脚踏实地”的写作风格，避免了让读者迷失在纯粹的数学公式中。它成功地架起了一座桥梁，连接了最前沿的实验室数据和我们日常生活中所能感受到的气候变化影响，让人对气候科学的严谨性和复杂性有了全新的认识，不再将环境问题视为简单的道德判断，而是复杂的全球工程问题。

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这本书简直是为那些对气候变化科学有深厚兴趣的专业人士量身打造的，它深入探讨了温室气体排放的复杂机制，从地质历史到现代工业活动，几乎无所不包。作者的叙述逻辑清晰，像剥洋葱一样层层递进，首先描绘了全球碳循环的宏观图景，然后细致入微地分解了甲烷、二氧化氮以及各种氟化气体在不同生态系统中的生成与转化路径。特别是关于生物地球化学循环的部分，作者引用了大量前沿的实验数据和模型模拟结果，让读者得以一窥那些我们肉眼不可见的微观过程。我尤其欣赏作者在处理不确定性问题时的坦诚态度，他没有试图给出一个过于简化的答案，而是清晰地指出了当前科学认知中的空白和争议点，这对于鼓励更深入的研究具有极大的启发性。如果你是环境科学家、气候模型专家，或者正在从事与大气化学相关的研究工作，这本书绝对是书架上不可或缺的参考资料，它提供的理论深度和数据广度，远超一般科普读物所能企及的范畴。阅读它就像是接受了一次高强度的专业训练，对理解气候系统的反馈机制有质的提升。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，它似乎遵循着从“宏观背景”到“微观机理”再到“政策影响”的完整逻辑链条。第一部分对历史气候记录的梳理，为理解当前的气候驱动力提供了坚实的基础，让人对“正常”状态下的气体浓度波动有一个清晰的概念。随后，作者将叙事焦点转向了现代技术和农业活动如何成为主要的排放源，这部分内容分析得极其透彻，涉及了能源生产、土地利用变化、工业过程等方方面面，数据详实得令人印象深刻。我特别关注了关于“碳汇”潜力的讨论，作者并没有盲目乐观，而是对森林、海洋和土壤碳吸收能力的饱和点进行了审慎的评估，这为制定现实的减排目标提供了科学的制约视角。总而言之，这本书的价值不仅在于罗列了“有什么”的排放数据，更在于清晰地阐释了“为什么会发生”以及“我们能做什么”背后的科学逻辑，是一部极具操作性和指导意义的综合性著作。

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这本书最让我感到震撼的是其对“过程”的精妙刻画。它不是简单地罗列温室气体排放的清单，而是将整个地球系统视为一个动态的、相互作用的巨大反应器。作者对“通量”的理解和表达达到了炉火纯青的地步，无论是大气边界层内的湍流传输，还是深海溶解过程中的化学反应速率，都被细致地量化和描述。我尤其喜欢作者对“时间尺度”差异的强调，比如短期内甲烷的强效温室效应与二氧化碳长达数个世纪的存留期之间存在的巨大差异，这直接影响了减排策略的紧迫性和优先顺序。全书的论述充满了严谨的物理学和化学基础，但其最终导向是清晰的政策含义：我们必须理解气体在空间和时间上的行为，才能有效地管理它们。这本书无疑是为那些真正想深入了解气候科学“引擎盖下”构造的读者准备的，它要求专注，但回报的知识深度绝对值得投入的时间和精力。

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