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出版者:

作者:Abel, David

出品人:

页数:0

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价格:89.95

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isbn号码:9780415257831

丛书系列:

图书标签:

• 水污染
• 生物学
• 环境科学
• 水质
• 生态毒理学
• 水生生物
• 污染评估
• 环境监测
• 水环境
• 生态学

《河流生态系统动力学：从微观到宏观的综合研究》 图书简介 本书深入探讨了河流生态系统的复杂性与动态过程，致力于提供一个跨越不同尺度、整合多个学科视角的河流生态学综合框架。我们不再将河流视为一个简单的水体通道，而是将其视为一个由物理、化学和生物因子相互作用构成的、高度耦合的动态系统。本书内容侧重于揭示驱动河流生态结构与功能的核心机制，探讨生物群落如何适应并塑造其所处的物理环境，以及环境变化如何反馈性地影响生物过程。 第一部分：河流物理与化学基础驱动力 本部分首先建立理解河流生态系统的基础。我们详细分析了河流的水文地貌学（Fluvial Geomorphology），阐述了流量、坡度、底质类型和河道形态（如弯曲度、分汊与束状河道）如何共同决定了水流的结构和能量分布。水流结构，包括层流、湍流、剪切力以及微生境尺度的水流异质性，是物质传输和生物定居的关键因素。 随后，我们深入探讨河流物理化学过程。这包括水体溶解氧的动态平衡、温度梯度的形成与季节性变化、营养盐（氮、磷、硅）的输入、转化与循环机制。特别关注有机质的输入与分解，区分了源自陆地的凋落物（Allodochthonous）和河内生物光合作用（Autochthonous）的贡献，以及腐殖酸和溶解性有机碳（DOC）在生态系统能量流动中的作用。我们详细讨论了沉积物-水体界面的物质交换过程，以及氧化还原电位（Eh）梯度如何驱动底栖微生物的代谢活动。 第二部分：河流水生生物群落结构与功能 本部分将视角转向生物组成及其生态功能。我们对河流生态系统的三大主要功能群落——生产者、消费者和分解者——进行了详细的生物学和生态学描述。 生产者群落： 重点关注附生藻类（Periphyton）和水生植物（Macrophytes）。分析了影响附生藻生长速率的光照穿透、营养盐限制以及生物扰动（如食藻性无脊椎动物的刮食）。对于水生植物，探讨了它们的生物物理学特征如何帮助它们在强水流下固定自身，以及它们如何通过改变水流结构和提供栖息地来调控整个生态系统的异质性。 消费者群落： 核心内容是水生无脊椎动物（Benthic Macroinvertebrates）。我们采用生态功能分类法（Functional Feeding Groups, FFG），详细剖析了刮食者（Grazers）、碎屑食者（Shredders）、过滤采集者（Filter Feeders）、采集/掘食者（Gatherers/Engulfers）和捕食者（Predators）的分布格局、生物量及其在能量传递中的角色。我们用案例研究说明了关键物种的丢失如何导致生态系统功能（如碎屑分解速率）的显著下降。此外，也涵盖了河流鱼类群落的物种组成、洄游模式（溯河、降河）以及栖息地选择机制。 第三部分：生物相互作用与种群动态 本部分聚焦于生物群落内部的相互作用机制，这是维持生态系统稳定性和多样性的基础。 种间竞争与共存： 分析了在有限资源（光照、空间、营养盐）下，不同生物类群如何通过资源分配策略实现共存。特别关注了河流底栖生物的“空间竞争”——例如，藻类在岩石表面的覆盖与无脊椎动物的附着定居之间的动态平衡。 捕食-被捕食关系： 详细探讨了河流食物网的结构。我们利用同位素生态学（Stable Isotope Analysis, SIA）的原理，重建了食物网的能量流向，揭示了水生生物与其陆源食物输入之间的耦合程度。重点分析了捕食压力对被捕食者行为和形态的适应性影响（如“捕食恐慌”对刮食者群落结构的影响）。 疾病与寄生关系： 探讨了水生生物的健康状况，包括病毒、细菌和寄生虫在河流环境中的传播动态，以及环境压力（如温度升高或污染负荷增加）如何降低宿主免疫力，从而影响种群的存活率。 第四部分：河流生态系统的时空变异性 河流生态系统并非静态存在，其动态性体现在时间和空间两个维度上。 时间动态： 深入研究了季节性与年度变异性。季节更替如何影响水文条件（洪水、枯水期）和温度，进而驱动生物的生命周期（Life Cycles）、繁殖时间（Phenology）和生物量波动。我们讨论了“洪水脉冲理论”在理解河流生态过程中的应用，即洪水如何重塑栖息地、分散生物，并重新分配营养物质。 空间异质性： 重点分析了河流连续谱（River Continuum Concept, RCC）的演变与局限性。本书提出了超越RCC的观点，强调了河流网络连通性的重要性。我们探讨了河流上游（高能量、高梯度）到下游（低能量、低梯度）的转变，以及支流与主干流之间的物质与生物交换如何塑造了区域尺度的生物多样性格局。 第五部分：人为干扰与生态系统响应 本部分是本书对当代河流生态学挑战的回应。我们系统地分析了人类活动对河流生态系统功能产生的多重压力。 栖息地改变： 探讨了水坝、堤防和河道硬化如何改变水文特征、阻碍物种迁移，并导致栖息地异质性的丧失。我们分析了对河流纵向连通性的破坏对洄游性鱼类和底栖无脊椎动物群落结构的长远影响。 土地利用与营养负荷： 详细阐述了流域尺度的农业径流、城市排放和工业活动如何改变河流的营养盐结构（富营养化或寡营养化）。我们对比了不同营养盐比率（如N:P）对不同功能群藻类（如硅藻与蓝细菌）的相对优势位的影响。 水温与气候变化： 探讨了气候变暖对河流生态系统的直接影响，例如升高水温对冷水性鱼类的生存阈值、水体溶解氧饱和度的影响，以及对无脊椎动物生命周期加速（Phenological Mismatch）的驱动作用。 整合与管理： 最后，本书提出了一套基于生态系统功能的河流管理策略，强调恢复河流的自然水文过程和生物连通性的重要性，旨在指导可持续的河流健康评估与生态修复实践。本书旨在为河流生物学家、水文学家以及环境规划师提供一个全面、深入且具有前瞻性的理论参考。

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这本书的结构安排实在太巧妙了，它不是那种枯燥地罗列事实的学术著作，更像是一部精心策划的调查报告文学。它的高明之处在于，它能够将宏观的环境政策与微观的生物学效应无缝对接。比如，在讨论某项工业废水排放标准时，作者立刻会跳转到那些标准下生存的特定藻类或底栖无脊椎动物群落的长期演变轨迹，这种跨尺度的叙事让人思维豁然开朗。我发现作者对不同生物类群的适应策略的描述尤其精彩，从微生物群落的生物降解能力到高等脊椎动物的解毒酶系统激活，描绘了一幅生动的生物防御战图景。文笔上，它保持了一种冷静的科学客观性，但字里行间又流露出对自然世界深沉的关怀。阅读它，就像是接受了一次顶级的学术研讨会，信息密度极大，但每一次呼吸间都能消化吸收新的知识点。对于任何希望深入了解环境生物学交叉学科的人来说，这本书都是一个里程碑式的文本，它重新定义了我们理解“生态平衡”的边界。

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这本书的语言风格有一种独特的韵律感，它巧妙地平衡了科学的严谨与文学的张力。你会发现它在描述一个复杂的生化反应时，用词精确到毫厘，但当它转述科学家们在野外考察时的震撼与沮丧时，那种情感的表达又是如此真挚而富有感染力。我特别喜欢作者在探讨生物多样性丧失的章节中使用的排比句式，它们像潮水一样层层推进，有力地揭示了物种灭绝带来的连锁反应，那种节奏感让人读起来仿佛能感受到生态系统破碎的阵痛。它成功地避免了学术写作常见的僵硬和晦涩，使得即便是最深奥的生态毒理学概念，也能被流畅地解读。这本书不仅是知识的载体，更是一种情感的投射，它成功地将“科学研究”的冰冷内核，包裹上了一层对地球生命体系的温暖关怀，读完后，心灵上会受到强烈的触动。

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这本书简直是生物学领域的宝藏！我最近沉迷于阅读它，尤其是它对水生生态系统如何应对污染物影响的深入探讨。作者的叙事方式非常引人入胜，仿佛带你亲身走入一条被污染的河流，去观察那些微小生命的挣扎与适应。书中详细阐述了重金属、农药以及新兴污染物（比如微塑料）是如何从分子层面干扰水生生物的生理机能，从细胞凋亡到内分泌干扰，每一个环节的剖析都透彻而严谨。我尤其欣赏它在解释复杂生物化学途径时所使用的类比，即便是像我这样非专业出身的读者，也能大致把握其核心机制。书中穿插的案例研究，比如特定地区鱼类种群变化与污染源头之间的关联性分析，提供了宝贵的实践视角。它不仅仅是教科书式的知识堆砌，更像是一部关于生命韧性的史诗，探讨了在人类活动阴影下，水生态系统是如何试图自我修复和平衡的。阅读过程中，我不断被激励去思考，我们日常行为的点滴如何汇聚成对这些无声生命体的巨大影响，这本书无疑提升了我对环境保护责任的认知深度。

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我必须说，这本书在图像和图表的运用上达到了教科书级别的典范。那些用来展示污染物在生物体内迁移和富集的路径图，简直是艺术品级别的清晰和准确。不像有些同类书籍，插图模糊不清或者信息过载，这里的每一张图表似乎都经过了深思熟虑，旨在最大化信息的传递效率，同时保持视觉上的舒适感。举例来说，关于生物放大作用的示意图，它通过不同营养级的对比，直观地展示了毒素如何在食物链中层层累积，那效果远胜过千言万语的文字描述。此外，书中对实验方法论的介绍也极为细致入微，它解释了科研人员是如何精确测量和量化水体中生物损伤的，这为那些对实验科学有兴趣的读者打开了一扇门。这种对技术细节的尊重，使得整本书的论述都建立在坚实可靠的科学基础上，而不是空泛的推测。它成功地架起了理论知识与实际科研工作之间的桥梁，极具启发性。

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这本书的学术深度令人敬佩，但真正让我爱不释手的是它所展现出的那种前瞻性和批判性思维。它没有满足于描述现状，而是将大量的篇幅投入到对未来环境挑战的预测和潜在生物修复技术的探讨上。比如，关于基因编辑技术在增强水生生物抗污能力方面的伦理考量和技术可行性分析，内容极其尖锐和深入。作者并未给出简单的答案，而是引导读者去思考，在追求环境治理效率的同时，我们是否会无意中创造出新的生态风险。这种不回避争议、直面复杂性的态度，让这本书的价值超越了单纯的知识传授。它更像是一个邀请，邀请读者参与到关于我们星球未来走向的深刻对话中去。我感觉自己不是在读一本死板的参考书，而是在与一位睿智的导师进行跨时空的交流，他的视角总是能延伸到更广阔的时空背景中去。

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