Biology of the Southern Ocean pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Knox, George A.

出品人:

页数:640

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 248.54

装帧:HRD

isbn号码:9780849333941

丛书系列:

图书标签:

海洋生物学
南极海洋
生物多样性
生态系统
极地研究
海洋生态学
生物地理学
气候变化
南极洲
海洋生物

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具体描述

First published in 1993, "The Biology of the Southern Ocean" has been referred to as international research at its best and an invaluable reference. Drawing on the considerable volume of information published in the last ten years, this second edition retains the format that made the first edition a popular bestseller, while updating the information with the latest research results available. The book begins with a description of the physico-chemical environment and, in a logical sequence, covers phytoplankton and primary production, the sea ice microbial communities and the secondary consumers, the zooplankton. The author includes an extended chapter on the biology and ecology of Antarctic krill that highlights its central position in the Southern Ocean food web. A series of chapters consider the higher consumers, nekton (with an emphasis on cephalopods) fish, seals, whales, and seabirds.The following chapters explore selected ecosystem components; the benthic communities, life beneath the fast ice and ice shelves, recent advances in understanding decomposition processes, and the role of bacteria and protozoa. The author synthesizes ecosystem dynamics, with an emphasis on the pelagic ecosystem. He covers resource exploitation, the impact of such exploitation on the marine ecosystem, and the problems involved in the management of the living resources. His epilogue summarizes the extent to which our understanding of the functioning of the Antarctic marine ecosystem has changed in the last 50 years; for example, there has been a dramatic change in our view of krill and its role in the Southern Ocean marine ecosystem.The book concludes with the statement that research carried out under the AGCS Programme and the Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR) will continue to provide critical information on the functioning of Antarctic marine ecosystems. Intended for all those with an ongoing interest in Antarctic research, conservation, and management, this volume represents one of the most authoritative resources in the field as it covers all aspects of this important marine ecosystem.

极地生态学前沿探索：南大洋生物多样性与环境变迁（本书旨在深入探讨南大洋独特的生物群落结构、适应机制以及全球气候变化对其未来演化的影响，内容涵盖从微生物到大型海洋哺乳动物的各个生命层级，力求提供一个全面、前沿的生态学视角。） --- 第一部分：南大洋——地球上最后的净土与生态前沿南大洋，环绕南极大陆的广阔水域，以其极端寒冷、季节性海冰覆盖以及与世隔绝的地理特征，孕育了地球上最独特、最令人惊叹的生物多样性。本卷开篇即聚焦于这片“白色大陆”周围海域的物理与化学环境，这是理解其生物学特征的基石。第一章：环境的塑造力——物理海洋学与化学条件本章详细剖析了南大洋特有的环流系统——南极绕极流（Antarctic Circumpolar Current, ACC）。ACC不仅是全球海洋热量、盐度和营养物质再分配的关键驱动力，更是生物区系隔离的天然屏障。我们将深入探讨深层水形成、上升流（Upwelling）对营养物质（特别是硝酸盐、硅酸盐和铁）的供应机制，以及这些关键限制因子如何决定初级生产力的时空分布。此外，冰冻圈的作用被重点阐述。海冰的形成与消融不仅影响光照穿透深度，更提供了一个独特的、季节性变化的栖息地——冰下界面（Ice-Water Interface）。我们对比了多年冰与季节性海冰的物理特性，以及它们对底层生态系统（如冰藻群落）的直接影响。极端的温度梯度、高盐度的卤水通道（Brine Channels）以及光线的季节性波动（极昼与极夜），共同构筑了一个对生命构成严峻挑战的环境压力场。第二章：基础的构建者——浮游生物生态学与初级生产力南大洋的食物网高度依赖于其高效率的初级生产者。本章的核心在于阐述硅藻（Diatoms）在南大洋生态系统中的主导地位。我们分析了不同营养状态下硅藻的物种组成变化，并探讨了“营养稀释效应”与“铁限制”理论在理解南大洋生产力中的应用与争议。重点内容包括： 1. 冰藻群落：冰藻的生命周期、光合作用适应性（如利用紫外线保护机制），以及它们在春季“生物泵”启动中的关键作用。 2. 微小浮游生物：细菌、原生动物和对营养循环至关重要的Pico/Nano浮游生物群落的代谢活动，特别是碳的微型循环路径。 3. 动物浮游生物的响应：磷虾（Krill）的生命史与生物量估算。磷虾的代谢适应性，以及它们如何高效地将初级生产力转化为上层营养级的能量。我们考察了桡足类（Copepods）等其他重要动物浮游生物的垂直迁移模式及其对生物地球化学循环的贡献。 --- 第二部分：极端环境下的生命适应策略南大洋生物必须进化出精密的生理和行为机制来应对极低的温度、高压以及食物资源的不稳定。第三章：冷适应的分子生物学与生理学极地生物的生存能力是生命科学的奇迹。本章聚焦于抗冻保护机制和低温代谢调控。 1. 抗冻蛋白（AFPs）与冰晶抑制：详细分析了不同物种（鱼类、无脊椎动物）中AFPs的结构、功能及其在细胞膜稳定中的作用。 2. 膜脂结构与流动性：考察了生物体如何通过调整不饱和脂肪酸的比例来维持细胞膜在低温下的必要流动性，确保酶活性和物质转运。 3. 代谢抑制与休眠：探讨了底栖生物和某些鱼类如何通过降低基础代谢率来度过漫长的冬季或食物匮乏期，以及这些适应如何影响其生命周期长度和繁殖策略。第四章：底栖生态系统的深度解析与上层水体相比，南大洋的深海和大陆架底栖群落展现出独特的“极地巨型化”（Antarctic Gigantism）现象。生物多样性热点：对海蜘蛛（Pycnogonids）、海星（Asteroidea）和海绵（Sponges）的分类学和生态学研究。探讨巨型化背后的驱动力（如低氧耐受性、长寿命策略）。软沉积物生态系统：分析极地深海平原的沉积物微生物群落结构、物质降解速率，以及其在全球甲烷循环中的潜在角色。生物地理学：探讨南大洋底栖生物与全球其他海域（如巴塔哥尼亚、新西兰）的亲缘关系，以及冰期（Glacial Periods）对物种迁移和隔离的影响。 --- 第三部分：南大洋生物群落的动态与未来挑战南大洋不再是一个孤立的系统，其生态健康与全球环境变化紧密相连。第五章：捕食者的角色与食物网的重塑本章关注食物网的高级环节——海洋哺乳动物和海鸟。 1. 南极磷虾的生态中心地位：详细评估了磷虾种群的季节性迁移、分布格局对海豹、鲸鱼和企鹅的能量流影响。我们引入了基于模型的预测，分析不同捕食者对磷虾的竞争压力。 2. 鲸类生态学：考察了须鲸（如座头鲸、小须鲸）在南大洋的觅食策略、迁徙路径的恢复情况及其对磷虾种群动态反馈的影响。 3. 海鸟的指示性：以信天翁和企鹅的觅食行为为例，说明它们如何作为环境变化和渔业压力的敏感指示生物。第六章：气候变化下的脆弱性与适应潜力这是本书对未来展望的核心章节，聚焦于人类活动和气候变化带来的多重压力。 1. 海洋酸化（Ocean Acidification）：南大洋因其低温和高CO2溶解度而成为全球海洋酸化最敏感的区域之一。本章评估了酸化对钙化生物（如翼足类、有孔虫）外壳形成的影响，以及由此产生的食物网级联效应。 2. 海冰消退的连锁反应：探讨快速海冰融化如何改变光照条件、浮游生物群落结构，进而影响依赖海冰的物种（如威德尔海豹的幼崽生存）的适应性边界。 3. 外来物种入侵的风险：随着航运增加和海冰减少，非本地物种引入的生态风险评估，特别是对底栖生物和局部生物多样性的潜在威胁。结论：本书的综合分析强调，南大洋是一个高度耦合、对环境扰动反应剧烈的生态系统。保护其生物多样性不仅需要对基础生物过程的深入理解，更需要全球性的减排努力来减缓酸化和升温的步伐，确保这片独特的极地生态系统能够维持其关键的生物地球化学功能。