农田生态过程与模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学分社

作者:于强

出品人:

页数:405

译者:

出版时间:2007-1

价格:65.00元

装帧:

isbn号码:9787030155986

丛书系列:

图书标签:

• 农田生态学
• 生态模型
• 农业生态系统
• 生态过程
• 作物模型
• 环境科学
• 农业气象
• 生态系统管理
• 生物地球化学循环
• 可持续农业

深入探索：全球气候变化下的复杂系统 图书名称： 《全球气候变化：复杂系统的反馈、调控与适应》 图书简介： 本书聚焦于当前人类社会面临的最为紧迫和宏大的科学议题之一——全球气候变化。它并非仅仅停留在对气候变化现象的描述和数据罗列，而是深入剖析了驱动这一现象的复杂物理、化学、生物地球化学过程，以及系统内部的非线性反馈机制。全书以“复杂系统科学”的理论框架为指导，旨在为读者提供一个全面、多尺度、跨学科的认知结构，以理解气候系统如何演化、我们如何与其互动，以及未来可能的路径。 第一部分：气候系统的基本构件与动力学基础 本部分奠定了理解气候变化复杂性的理论基石。我们首先回顾了地球系统的主要圈层——大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈——之间的物质和能量交换规律。重点讨论了能量平衡、辐射传输机制以及气候系统对外部强迫（如太阳活动变化、温室气体浓度增加）的响应速度与惯性。 随后，我们引入了复杂系统理论中的“临界点”（Tipping Points）概念，并将其应用于气候系统。详细分析了诸如大西洋经向翻转环流（AMOC）的减弱、格陵兰冰盖的不可逆融化、以及永久冻土融化释放甲烷等潜在的“气候开关”。这些分析不仅基于传统的GCM（全球气候模型）模拟结果，更结合了地质记录中的古气候证据，以探究系统在不同气候状态下的稳定性和脆弱性。 第二部分：关键反馈机制的量化与表征 气候变化的核心复杂性在于其内部的反馈回路。本部分是本书的技术核心，详细解构了数个关键的正反馈和负反馈机制。 水汽-温度反馈： 这是一个经典的增暖正反馈，但本书着重探讨了其在不同纬度和高度上的非均匀性，以及云层变化（高云与低云）如何调制这一反馈的强度，这是当前气候模型不确定性的主要来源之一。 碳循环的生物地球化学反馈： 探讨了海洋吸收二氧化碳的能力（溶解度泵与生物泵）的饱和趋势，以及陆地生态系统对增温和降水变化的响应。我们引入了生态系统碳储库模型，模拟森林火灾频率增加、土壤有机质分解加速对大气CO2浓度的“贡献”，强调了生态系统从碳汇向碳源转化的风险阈值。 冰雪反照率反馈： 不仅分析了海冰和冰盖的直接融化效应，还深入到雪盖、土壤湿度、乃至城市热岛效应如何影响局地乃至全球的地表反照率，影响区域尺度的热量再分配。 第三部分：区域差异与极端事件的归因 气候变化并非均匀分布，其影响在不同区域呈现出显著的放大效应。本书将分析的尺度从全球平均降至区域和局部。 极端天气事件的归因科学： 利用概率风险评估框架，评估了气候变化在特定热浪、特大暴雨或持续干旱事件中的“贡献度”。这部分涉及先进的统计物理方法，用于区分自然变率与人为强迫的信号。 水资源与农业系统的压力： 聚焦于季风系统的变异性、河流径流模式的变化，以及高海拔冰川消融对下游水资源安全的影响。对于农业，重点分析了作物物候期的变化（Phenology）、病虫害地理分布的扩展，以及区域水分胁迫与作物产量波动之间的非线性关系。 第四部分：系统适应与减缓策略的复杂性评估 理解了系统的复杂性后，本书转向解决之道。我们强调，任何减缓（Mitigation）或适应（Adaptation）的政策都必须被视为对一个更大数据集成的干预，其结果往往充满溢出效应（Spillover Effects）和权衡取舍（Trade-offs）。 技术减缓的局限与风险： 批判性地评估了碳捕获与封存（CCS）技术的长期可行性、生物能源与土地利用的冲突，以及太阳辐射管理（SRM）等地球工程措施所带来的不可预知的系统风险。例如，SRM可能解决增温问题，却可能通过改变降水格局加剧区域干旱。 基于生态系统的适应（EbA）： 阐述了如何利用和增强自然系统的韧性来应对气候变化。这包括红树林的恢复以抵御海平面上升和风暴潮，以及湿地系统的重建以增强洪水调蓄能力。 社会经济韧性与治理结构： 气候适应的最终挑战在于社会治理。本书分析了脆弱性评估中的社会经济异质性，讨论了跨部门、跨尺度的决策机制如何才能有效地整合科学预测与地方知识，以实现公正且可持续的适应路径。 结论：迈向整合性科学范式 全书总结道，面对气候变化的复杂性，单一学科的视角已显不足。未来的研究和政策制定必须采纳一种整合性的科学范式，将气候物理、生态反馈、社会经济驱动力置于同一动态框架下进行模拟、评估和干预，以期在不确定的未来中为人类文明的可持续发展争取最大的生存空间。本书适合环境科学、地球物理学、复杂系统研究、以及政策分析领域的学者、研究生及高级决策者阅读。

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阅读这本书的过程中，我发现其中对“模型”的强调远超出了我对“生态过程”的直观理解。我期待书中能详细描述不同耕作方式（比如免耕、浅耕）在实际操作中对土壤结构和水土流失的具体影响，那种手把手能感知到的变化。比如，连续几年采用某种耕作法后，土壤的颜色、气味乃至蚯蚓的数量变化，这些都是构成“生态过程”的重要组成部分。但是，这本书似乎将所有的这些复杂、多变的田间现象，都抽象成了一系列输入变量和输出结果。关于病虫害的生物防治策略，这本书几乎没有提及，它似乎假设了一个“理想化”的、没有外界干扰的受控环境来进行推演。这种对现实复杂性的“简化”，虽然有利于理论的建立，却让读者在试图将书中的知识应用到真实、混乱的农田环境中时，感到力不从心，仿佛理论与实践之间横亘着一条难以逾越的鸿沟。

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这本书的封面设计得很引人注目，那种深绿和泥土色的搭配，立刻让人联想到广袤的田野和勃勃生机。我迫不及待地翻开第一页，期待能有一场关于土地和作物的深度对话。然而，首先映入眼帘的并不是我预期的那种诗意盎然的自然叙述，而是一堆密密麻麻的数学公式和图表。我本以为会读到一些关于传统耕作智慧的传承，或者至少是某个地区特有的农业历史故事，哪怕是关于农民与土地之间情感联系的描绘。但这本书似乎完全将这些“人文”的色彩剥离了，直奔主题——精确的量化分析。我找了很久，希望能找到一些关于轮作对土壤微生物多样性影响的案例分析，哪怕只是一个简短的描述也好，但书中似乎只关注于氮磷钾的循环效率和水分平衡的微分方程。对于一个更侧重于宏观感受而非微观数据的读者来说，这前期的铺垫显得有些过于学术化，让人有点摸不着头脑，仿佛我拿错了教材。

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从排版和用词风格来看，这本书显然是为那些拥有扎实数理背景的读者准备的。术语的使用频率极高，而且很多关键概念的引入缺乏必要的铺垫和类比。例如，关于“非线性反馈机制”的解释，它直接假设读者已经完全理解了其在系统动力学中的标准定义，然后直接将其代入到土壤养分动态模型中进行分析。这使得我这位对生态学有兴趣但数学基础相对薄弱的读者，在阅读到中后段时，不得不频繁地停下来，查阅其他资料来理解作者正在讨论的“具体在说什么”。我更希望看到的是，作者能用更具画面感的语言，将抽象的数学关系与农田里真实的现象（比如，水分蒸发速率如何随着地表粗糙度的增加而变化）建立起直观的桥梁，而不是让读者自行完成这个艰巨的转换过程。

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这本书的章节划分逻辑非常严谨，看得出作者在构建理论框架时花费了大量心血。我原本是希望在书中找到一些关于气候变化背景下，不同抗逆性作物品种的田间表现对比研究。例如，在极端干旱年份，某种新型杂交水稻与传统品种在产量稳定性上的差异，最好能附带一些田间试验的照片或者详细的观测记录。然而，这本书的重点似乎完全放在了对特定生态系统内部物质迁移的建模上。当我翻到关于“碳封存潜力”的那一章时，我期望看到的是长期的农田管理实践如何影响土壤有机质的累积速度，以及这种累积对区域碳汇的贡献度评估。结果，它更多地是介绍了一种新的迭代算法来优化模型参数的拟合精度，这对于一个主要关心“我们如何才能种出更好的粮食”的读者来说，显得过于抽象和间接了。它像是一份给专业研究人员的操作手册，而不是给广泛农业从业者或爱好者的科普读物。

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这本书的参考文献列表异常庞大且专业，这本身是优点，说明其理论基础扎实。但当我尝试去追溯某些结论的来源时，发现多数引用指向的是高深的期刊论文和会议摘要，而非那些更容易获取、更贴近农业推广的行业报告或技术手册。我原本是想了解一下，在我国某个特定省份的酸性土壤改良中，哪些被证明是最高效的石灰施用方案，或者当地农业推广部门推荐的最佳水肥一体化参数范围。这本书虽然提到了酸碱度的调控机制，但它提供的解决路径更多是通过一个复杂的耦合模型进行模拟预测，而不是基于过去十年该地区大量田间试验得出的、已被验证的“经验法则”。对我而言，这种“预测性”的知识缺乏即时操作的指导意义，更像是一张通往未来研究方向的地图，而不是一张已经铺设好的公路。

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