开放体系矿物流体反应动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:张荣华

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-02-01

价格:38.0

装帧:精装

isbn号码:9787030068385

丛书系列:

图书标签:

• 矿物物理化学
• 矿物流体反应
• 反应动力学
• 开放体系
• 矿床学
• 地球化学
• 热力学
• 界面化学
• 数值模拟
• 实验岩石学

《深邃之海：海洋生物多样性与生态系统稳定性》 本书将带领读者潜入浩瀚的海洋，探索孕育无数生命的奇妙世界。我们聚焦于海洋生物多样性这一核心议题，深入剖析其构成、分布规律及其对维持海洋生态系统稳定性的至关重要作用。 第一部分：蔚蓝的脉搏——海洋生物多样性概览 章节一：生命的摇篮——海洋生态系统的多样性 珊瑚礁：海底的繁华都市。 详细介绍珊瑚礁的独特地理构造，揭示其如何成为海洋生物多样性最丰富的区域之一。我们将探讨珊瑚本身作为骨骼构建者的生物学特性，以及与之共生的各类藻类（如虫黄藻）的重要性。文章将深入阐述珊瑚礁生态系统内复杂的食物网结构，从微小的浮游生物到大型的捕食者，逐一呈现其生存策略与相互依赖关系。我们还将讨论珊瑚礁面临的主要威胁，如气候变化导致的海水升温和酸化，以及它们的应对机制。 深海：寂静的未知领域。 穿越阳光无法抵达的漆黑海域，揭示深海奇特而多样的生命形态。我们将介绍适应极端环境（如高压、低温、无光）的生物，包括发光生物、化学合成生物以及利用“海洋雪”等独特能源的生物。内容将涵盖深海热液喷口、冷泉以及海沟等特殊栖息地的生物群落，展示它们如何形成独特的生态系统。对深海生物的生物化学特性、繁殖策略以及在地球碳循环中的潜在作用进行探讨。 极地海洋：冰下的生命奇迹。 聚焦于北极和南极地区严酷环境下的生命适应。我们将介绍耐寒的藻类、浮游生物、鱼类、哺乳动物（如鲸、海豹、企鹅）以及极地特有的微生物。深入分析它们在季节性变化剧烈、冰层覆盖广泛条件下的生存之道，包括特殊的生理调节机制、觅食行为和迁徙模式。同时，探讨极地生态系统对全球气候变化的敏感性及其连锁反应。 海草床与红树林：海洋的绿色屏障。 阐述这些海岸生态系统的结构与功能。介绍海草的固碳能力、作为栖息地和育幼场的价值，以及它们在减缓海岸侵蚀方面的作用。深入研究红树林植物的生理适应性（如耐盐、气生根），以及它们为各类无脊椎动物、鱼类和鸟类提供的复杂栖息环境。探讨它们在保护海岸线、净化水质以及维护渔业资源方面的生态服务功能。 章节二：物种的交响曲——海洋生物分类与演化 从微生物到巨兽：海洋生物的宏伟谱系。 追溯海洋生物的演化历程，重点介绍不同门类生物（细菌、古菌、原生生物、藻类、真菌、植物、动物）在海洋中的起源和分化。通过比较解剖学、化石记录和分子生物学证据，展示生命从海洋走向陆地，再从陆地回归海洋的演化路径。 基因的秘密：揭示海洋生物的遗传多样性。 探讨基因在塑造物种特征、适应环境以及驱动演化中的作用。介绍群体遗传学、基因组学在理解海洋生物种群结构、迁移历史和进化适应性方面的应用。我们将关注基因流、基因漂变和自然选择如何影响海洋生物的遗传景观。 古老的回响：化石记录中的海洋生命。 借助地质学和古生物学的发现，重构远古海洋的生命图景。深入研究寒武纪生命大爆发、二叠纪末大灭绝等关键事件，分析海洋生物在地球历史长河中的兴衰变迁。探讨化石证据如何帮助我们理解现代海洋生物的祖先及其演化路径。 第二部分：稳定之锚——生物多样性与生态系统功能 章节三：相互依存的网络——海洋生物的生态位与交互作用 捕食与被捕食：生命链的延续。 详细分析海洋生态系统中各种捕食者与猎物的关系，揭示其对种群数量调控、物种组成和能量流动的影响。我们将探讨不同的捕食策略，如伏击、追捕、过滤等，以及猎物为逃避捕食而演化出的防御机制。 共生共荣：海洋生命的合作与联盟。 深入研究寄生、共生（互利共生、偏利共生）、附生等多种生物间关系。以珊瑚与虫黄藻、鱼类与清洁虾、海葵与小丑鱼等经典案例为例，阐述这些合作如何增强生物体的生存能力、扩大资源获取范围，并对整个生态系统的功能产生深远影响。 竞争的艺术：争夺资源中的生存之道。 分析海洋生物在有限资源（如食物、空间、光照）下的竞争机制。探讨资源限制如何驱动物种的分化，以及不同物种如何通过占据独特的生态位来避免直接竞争。 章节四：生命的韧性——生物多样性如何保障生态系统功能 生产力之源：海洋初级生产者的角色。 重点分析海洋中的生产者（如浮游植物、海草、藻类）在固碳、产氧以及为整个食物网提供能量基础方面的核心作用。探讨不同生产者群体对光照、营养盐等环境因素的响应，以及它们在全球碳循环中的地位。 循环的齿轮：营养盐的转化与循环。 阐述海洋生物在氮、磷、碳等关键营养盐的循环过程中的作用。介绍分解者（如细菌、真菌）如何分解有机物，恢复营养盐，以及其他生物如何利用这些营养盐。分析营养盐循环失衡可能导致的生态问题，如富营养化。 “冗余”的力量：功能冗余与生态系统稳定性。 深入探讨当一个生态系统中存在多个能够执行相似功能的物种时，这种“功能冗余”如何增强生态系统在面对环境干扰（如污染、气候变化、物种入侵）时的抵抗力和恢复力。我们将分析功能冗余对维持生态系统服务（如生产力、物质循环、净化能力）连续性的重要意义。 “生态工程”的守护者：关键物种的作用。 识别并分析那些对维持其所在生态系统结构和功能具有不成比例影响的“关键物种”。以海星对海藻林的控制、海獭对海胆种群的管理为例，展示这些物种如何通过其独特的生态行为，塑造生物群落的组成和分布。 第三部分：未来的波涛——挑战与展望 章节五：人为的印记——海洋生物多样性面临的威胁 气候变暖的侵蚀： 详细阐述海水升温对珊瑚礁白化、物种分布改变、海洋酸化以及氧含量下降的影响。 过度捕捞的压力： 分析大规模、不可持续的捕捞活动如何导致鱼类资源枯竭、破坏食物网结构，并引发生态失衡。 污染的侵袭： 探讨塑料垃圾、化学污染物、营养盐过量（富营养化）等对海洋生物的毒害、栖息地破坏和生态系统功能的影响。 栖息地的丧失与破碎化： 审视海岸开发、填海造地、海底采矿等活动对海草床、红树林、珊瑚礁等关键栖息地的破坏。 外来物种的入侵： 分析外来物种如何通过竞争、捕食、传播疾病等方式，威胁本土生物多样性。 章节六：守护蔚蓝——海洋生物多样性保护的策略与实践 海洋保护区的建设与管理： 评估不同类型海洋保护区（如禁渔区、多用途区）的有效性，以及它们在保护生物多样性、恢复生态系统功能方面的作用。 可持续渔业的管理： 探讨基于科学证据的渔业管理措施，如配额制度、休渔期、捕捞技术限制等，以实现渔业资源的可持续利用。 应对气候变化的行动： 介绍减少温室气体排放、减缓海洋酸化、适应海水升温等全球性和区域性应对策略。 污染防治与修复： 讨论减少陆源和海源污染物的排放，以及针对受损海洋生态系统的修复项目。 公众意识的觉醒与参与： 强调提高公众对海洋生物多样性重要性的认识，以及鼓励公众参与到海洋保护行动中的必要性。 本书旨在通过详实的案例研究、严谨的科学分析和清晰的语言，勾勒出一幅波澜壮阔的海洋生命画卷，并深刻揭示生物多样性对于维系我们星球健康至关重要的意义。我们希望读者在阅读后，能够对海洋生命产生更深的敬畏，并积极投身于守护这片蓝色星球的行列。

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这本书的学术深度远超我预期的范围，它明显是为研究生和资深工程师量身定制的。我尤其欣赏作者在理论推导中表现出的那种“追根溯源”的精神。比如，在讨论流体在复杂管网中的流动阻力时，它没有直接给出经验公式，而是从能量守恒和动量守恒的基本原理出发，层层递进地构建出适用于非理想流动的修正项。这种严谨的推导过程，对于希望深入理解模型背后物理意义的读者来说，无疑是极大的裨益。不过，对于初学者而言，可能需要先具备扎实的微积分和偏微分方程基础，否则阅读起来会感到吃力。我发现书中有很多参考文献的引用非常前沿，很多都是近五年的高水平期刊论文，这表明作者对该领域的发展动态把握得非常到位。这本书的缺点也许在于，对一些特定矿物（比如特定类型的硫化物或氧化物）的反应性差异讨论得不够具体，更多的是停留在模型构建层面，实操层面的案例略显不足。但总的来说，它为该领域提供了一个坚实的理论基石。

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我拿到这本书时，是冲着它标题中“反应动力学”这几个字来的，主要想解决我在实验室里遇到的几个棘手的反应速率常数测定问题。坦白说，这本书前半部分关于热力学平衡和相态转化的章节略显冗长，对我解决实际问题帮助不大。但是，当翻到有关多孔介质内传质和反应耦合的部分时，我简直找到了救星。作者非常细致地探讨了颗粒内部的扩散限制效应，并引入了佩克莱特数（Peclet number）来量化对流和扩散的主导作用。最让我觉得受用的，是它提供了一套完整的、可操作的实验设计框架，指导我如何通过改变流速和颗粒尺寸来分离传质和动力学效应。我试着用书中的一个修正模型来重新分析我上个月的数据，结果发现之前计算出的活化能偏差了近15%！这真是一个及时的提醒，说明在复杂体系中，理论的精准度是多么重要。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套系统性的、解决工程难题的思维工具箱。

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这本书的结构安排体现了作者对学科脉络的深刻理解。它不是孤立地讨论反应动力学，而是将其置于整个矿物资源高效利用的大背景下。从第一章对资源枯竭与绿色化学的宏观探讨，到中间篇幅详细解析的微观反应机理，再到最后关于反应器优化与过程控制的工程应用，逻辑链条完整且强劲有力。我个人对其中关于“过程强化”的章节印象最为深刻，作者大胆地提出了一些超越传统釜式反应器的概念性设计，比如利用微反应器阵列来实现对停留时间分布的精确控制，这无疑是站在行业前沿的思考。这本书的图表质量极高，每一个示意图都经过精心设计，能够精确地传达复杂的空间结构或流动模式，这大大减少了理解的认知负荷。虽然定价不菲，但考虑到它所涵盖的知识广度和深度，以及作为未来研究和工程设计的重要参考价值，我认为它绝对物超所值。这是一部可以反复研读、每次都能从中挖掘出新见解的专业巨著。

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说实话，这本书的语言风格非常“学术”，行文极为凝练，几乎没有一句废话。我特别喜欢作者在阐述复杂概念时所采用的类比手法，这在处理流固界面相互作用这种高度抽象的问题时显得尤为有效。有一章专门讲了如何用计算流体力学（CFD）模拟反应器内的混合效率，作者清晰地勾勒出了网格划分、边界条件设置以及湍流模型选择的关键考量点。这部分内容与我目前参与的工业放大项目高度相关，书中提及的基于欧拉-欧拉模型的两相流描述，为我设计下一代反应器提供了清晰的建模思路。我注意到，书中对“尺度效应”的讨论非常透彻，它解释了为什么实验室规模的结果难以直接放大到工业规模，涉及到表面张力、剪切速率和停留时间分布等多个维度的耦合影响。这本书的价值，恰恰在于它敢于直面这些工程上的“灰色地带”，而不是简单地提供理想化的解决方案。它迫使读者去思考，在简化模型和实际复杂性之间如何找到最佳的平衡点。

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这本书的装帧设计很有意思，封面采用了深邃的蓝色调，配上一些复杂的化学结构式图案，一下子就抓住了我的眼球。初翻的时候，我注意到它在绪论部分花了不少篇幅来介绍“体系”这个概念的哲学内涵和在不同科学领域中的应用，这让我有些惊喜。我原本以为这会是一本纯粹的工程技术手册，没想到作者的视野如此开阔，能将理论基础和实际应用如此巧妙地结合在一起。特别是关于如何界定一个“开放体系”边界的讨论，深入浅出，让我对流体运动的复杂性有了更深层次的理解。虽然我对矿物加工领域并不算完全陌生，但书中对不同反应器类型（比如搅拌槽、固定床）的流体力学特性的描述，还是让我大开眼界。它没有简单地罗列公式，而是通过大量的图表和案例分析，展示了这些模型是如何从最基本的纳维-斯托克斯方程推导出来的。我对其中关于非牛顿流体在强剪切场中的行为分析印象深刻，那部分内容逻辑性极强，让人不得不佩服作者的严谨态度和深厚功底。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，注释清晰明了，即使是面对如此晦涩的专业内容，阅读体验也算得上是优秀的。

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