內容簡介
《環境生態學》是作者多年來從事環境生態學教學和科研實踐總結的一部分,係統地介紹瞭環境生態係統的概念、理論與模式。主要內容包括:環境和生態係統;生態因子種群和生態位;生物競爭理論與群落結構;陸地生態係統生産力及其模型;海洋生態係統及其模型;生態係統元素循環及其動力學模式;生態係統物質能量輸送觀測與計算方法;城市環境生態係統;全球變化研究與模式。
《環境生態學》可作為地球科學、環境科學、生態科學、大氣科學、地理科學、資源科學等專業進行研究和管理的工作人員參考,也可作為我國高等教育自然科學、政治、法律、經濟、管理、曆史、哲學等學科各專業的環境生態學通識教育課程教材或參考書。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 環境生態學的産生、定義及發展
1.2 環境生態學的內容、任務及研究方法
第2章 生態因子與種群
2.1 生態因子的基本概念
2.2 生態因子的生態作用及生物的適應性
2.3 溫度因子的生態作用及生物的適應性
2.4 種群和種群數量統計
2.5 資源環境與人口容量
2.6 生態位
第3章 生物競爭與群落結構
3.1 種內關係
3.2 生物競爭理論
3.3 生物群落組成
3.4 生物群落結構與乾擾
第4章 陸地生態係統生産力及其模型
4.1 影響植物光閤作用、淨光閤速率的主導因子
4.2 生態係統生物生産力概念
4.3 生物生産力模型
4.4 陸地碳循環模型
4.5 典型生態係統的碳收支和模型
4.6 生態係統動力學模式
第5章 海洋環境生態及其模型
5.1 水生生態係統碳收支
5.2 海洋生物和碳循環模型
5.3 耦閤大氣環流碳循環模型
5.4 模式存在的問題和改進
第6章 生態係統元素循環及動力學模式
6.1 各圈層碳、氮庫存量的計算方
6.2 碳、氮流通率的計算方法
6.3 區域生態係統元素循環動力學模式
6.4 區域元素生物地球化學循環模型及動力學模式
6.5 數學模式中的子項及其參數化方法
6.6 京津渤區域生態係統N流量平衡研究舉例
第7章 生態係統物質能量輸送觀測及計算方法
7.1 太陽輻射能在生態動力源中的作用
7.2 生態係統物質能量輸送的觀測
7.3 生態係統物質能量輸送的計算
第8章 城市環境生態與城市化發展對區域氣候的影響
8.1 城市環境生態的特點和研究的緊迫性
8.2 國際城市環境與生態研究的進展
8.3 城市生態係統的組成、結構和功能
8.4 生態城市概念
8.5 城市環境生態規劃
8.6 城市生態可持續發展理論與計算模型
8.7 城市化發展對區域氣候影響
第9章 全球變化研究與模式
9.1 全球變化研究目標、研究現狀、科學問題與發展趨勢
9.2 全球變化的模式研究方法
9.3 區域氣候變化的模式研究方法
9.4 陸麵過程的模式
9.5 土壤-植被-大氣係統耦閤模式(CMSVAS)
精彩書摘
第1章 緒論
1.1 環境生態學的産生、定義及發展
1.1.1 環境生態學的産生
20世紀初以來,隨著科學技術的進步和社會生産力的提高,人類創造瞭前所未有的財富。與此同時,人口劇增、資源短缺、環境汙染、生態破壞、全球變化,人類賴以生存的地球環境生態問題日趨嚴重,已構成人類生存與發展的現實威脅,嚴重地阻礙瞭人類經濟的發展和生活質量的提高,繼而威脅著全人類的未來生存與發展。因此,全球環境生態與可持續發展問題已成為國際社會廣泛關注的焦點,人們想迫切瞭解地球環境生態係統在人類乾擾下的變化規律和建立適應對策。全球變化及其人類生存環境的惡化,促進瞭環境生態學等學科的産生和發展。
當今社會嚮生態學研究提齣瞭嚴峻的挑戰,促使人們必須尋求一條經濟、社會的發展與資源、環境相協調的可持續發展道路。世界著名生態學傢E.P.Odum對經典生態學提齣瞭修改意見,他於1997年在《生態學:科學和社會的橋梁》一書中明確指齣:“生態學源於生物學,然而越來越獨立於生物學,是綜閤研究生物、環境和人類社會之間關係的科學,是一門係統科學。”現代生態學與經典生態學不同點就在於將人類活動融於生態學中來,不單單研究生物和環境之間的相互作用,而且要研究生物、環境和人類社會三者之間的關係及其相互作用規律。
前言/序言
當今世界,隨著科學技術的進步和人口的增長,人類正以前所未有的速度、強度和廣度影響著地球環境生態係統,環境汙染、生態退化等環境生態問題已嚴重影響到人類的生存安全、經濟發展和社會和諧。人類與自然關係日趨尖銳化,人類與地球協同共進、有序人類活動和適應全球變化、實現和諧社會與可持續發展,已成為當今世界的最強音。
走可持續發展的道路,任重而道遠。環境生態理論與技術雖然是環境生態保護和生態文明建設所必不可少和迫切需要的,但是起根本作用的卻是全人類環境生態保護意識的覺醒和一緻的行動。呼籲全人類行動起來,改變人類的生活方式,發揚新的環境文化,有序人類活動,保護和恢復賴以生存的地球環境生態係統。隻有把環境生態保護意識上升為全民意識和全球意識,中國和全球的環境生態保護纔有希望。尤其是年輕一代,他們是未來的主人,他們的意識、倫理、道德、信念、知識決定著國傢和世界的未來。提高大學生群體的環境生態學理論和環境生態保護意識的教育水平,對廣為傳播保護環境生態理念和提高我國公民綜閤素質至關重要。因此,環境生態學可作為我國高等學校通識教育課程教材。正是齣於這樣的目的,該課程作為北京大學校選課——素質教育通選課已講授多年,並深受學生的歡迎。
環境生態學(environmental ecology)是研究地球環境和生態關係的科學,是由環境科學和生態科學發展起來的一門交叉學科,研究環境、生物和人類社會相互作用及其可持續發展的機製是環境生態學的基本內容。隨著人類活動對自然生態係統乾擾和破壞的加劇,著名生態學傢E.P.Odum於1997年在《生態學:科學和社會的橋梁》一書中指齣,“生態學是一門聯係生物、環境和人類社會有關可持續發展的係統科學”。作者為促進人類發展進步,走可持續發展道路,協調人類社會發展與環境生態的關係,提高環境生態保護意識,掌握環境生態學知識的社會需求和環境生態學學科發展的需求,並通過在北京大學多年的教學實踐,撰寫瞭這本《環境生態學》。
好的,以下是一本關於《環境生態學》的圖書的詳細簡介,旨在避免提及原書內容,並力求自然流暢: --- 《城市尺度下的生物多樣性與人類福祉:一本跨學科的探索》 導言:在鋼筋水泥的叢林中尋找生命的脈搏 我們生活的世界正經曆著前所未有的快速城市化。全球超過一半的人口居住在城市及其周邊地區,這種集中的人類活動對自然係統産生瞭深遠的影響。本書並非一部關於傳統生態學理論的教科書,而是一次深入的、跨學科的考察,聚焦於城市環境這一特殊的人造生態係統,探討其中的生物多樣性如何演化、如何與人類活動相互作用,以及這種關係如何最終塑造瞭人類的福祉和城市的未來可持續性。 我們旨在超越“自然”與“人工”的二元對立,承認城市本身就是一個復雜的、動態的生態景觀。從街道旁的灌木叢到大型城市公園的林冠層,從地下水係到屋頂花園,每一個微小的生境都承載著特定的生命形式和生態過程。本書旨在揭示這些生命形式的適應策略、它們在城市熱島效應、汙染梯度和破碎化景觀中的生存之道。 第一部分:城市的生態肌理與生命網絡 本部分緻力於解構城市生態係統的基本結構,理解其如何不同於傳統的自然棲息地。 第一章:城市景觀的異質性與斑塊化 城市景觀的物理結構是理解其中生命分布的關鍵。我們首先探討城市化如何將連續的自然生境切割成不連續的“斑塊”(Patches)和“廊道”(Corridors)。本書將細緻分析不同尺度的城市斑塊——從小型花園、街道綠化帶到大型郊野公園——它們在物種交流、基因流動和棲息地質量上的差異。我們引入瞭“連接度”的概念,用量化的方法評估城市綠地網絡的功能,揭示哪些廊道真正有效地連接瞭生物種群,哪些隻是“生態陷阱”。 第二章:城市中的“新近群落”:本土與外來物種的博弈 城市是全球物種交換的樞紐。本章重點分析城市化對物種組成的影響。我們詳細考察瞭外來入侵物種在城市環境中的高成功率,探究瞭其成功的生態學機製——例如,它們如何更好地利用人類活動創造的乾擾和資源冗餘。同時,我們也關注那些成功“馴化”的本土物種,它們發展齣的新行為模式和生理適應,構成瞭城市獨特的生物群落。這裏,我們將引入“城市適應性綜閤徵”,探討這些物種的共同特徵。 第三章:微氣候與生境的重塑 城市的熱力學效應——著名的“城市熱島”——是影響生物生理和行為的最重要環境因子之一。本章深入分析瞭建築材料、地錶覆蓋和植被密度如何共同調節城市空間內的溫度、濕度和光照梯度。我們將考察這些微氣候變化如何篩選物種,影響其繁殖周期、遷徙路綫和覓食時間。研究將涉及如何利用生態工程手段(如綠色屋頂和透水鋪裝)來緩解這些極端環境壓力。 第二部分:關鍵生態過程與服務功能的再評估 城市不僅僅是物種的集閤地,更是復雜生態過程的發生場所。本部分將關注這些過程如何被城市化所改變,並側重於其對人類社會的功能性意義。 第四章:城市水循環與藍綠基礎設施 水在城市中扮演著雙重角色:既是生命之源,也是洪澇災害的載體。本章聚焦於城市水文過程,包括地錶徑流、地下水補給和蒸散發。我們評估瞭傳統“灰色基礎設施”(如混凝土排水係統)對生態過程的抑製作用,並詳細闡述瞭“藍綠基礎設施”(如雨水花園、濕地公園和河岸緩衝帶)在恢復自然水文功能、淨化水質和提供棲息地方麵的多重效益。 第五章:城市土壤的生物地球化學:從汙染到健康 城市土壤是人類活動影響最直接也最復雜的介質之一。本章探討瞭重金屬、有機汙染物和營養物質(如氮和磷)在城市土壤中的纍積、轉化和生物有效性。我們將考察微生物群落、蚯蚓和土壤動物如何響應這些脅迫因子,並討論如何通過生物修復和生態工程手段,將受損的城市土壤恢復成具有生態功能和人類接觸安全性的介質。 第六章:城市生態係統服務與人類健康 本書的核心論點之一在於,城市生物多樣性的維持直接關聯於人類的健康與福祉。本章係統梳理瞭城市生態係統提供的關鍵服務:空氣淨化、降噪、調節城市微氣候、以及提供食物和藥用資源。我們將特彆關注“親生物性”(Biophilia)理論在城市規劃中的應用,探討接觸自然環境對減輕壓力、改善認知功能和促進社區凝聚力的確切生理學和心理學機製。 第三部分:規劃、管理與麵嚮未來的城市生態學實踐 本部分將理論與實踐相結閤,為城市管理者、規劃師和社區成員提供基於科學證據的決策工具。 第七章:棲息地連通性規劃:超越孤立的綠地 有效的城市生物多樣性保護依賴於對景觀連通性的精細管理。本章詳細介紹瞭景觀生態學工具在城市尺度下的應用,包括最小成本路徑分析、連通性指數計算,以及如何識彆和保護關鍵的“生物橋梁”。討論將延伸至“滲透性”的分析,即如何設計城市結構使生物體更容易穿越或利用人類建造的景觀元素。 第八章:社區參與式生態監測與公民科學 在城市環境中,廣闊而零散的監測空間要求居民的廣泛參與。本章探討瞭如何設計有效的“公民科學”項目,招募社區誌願者參與物種記錄、水質檢測和噪聲監測。我們將分析這些數據對理解城市生態動態的價值,以及參與過程如何增強居民的生態素養和對本地環境的責任感。 第九章:麵嚮韌性與適應性的城市生態設計 城市規劃的未來必須是韌性的,即能夠吸收衝擊並快速恢復的能力。本章聚焦於如何將生態學原理融入未來城市設計的基礎藍圖。我們將審視“生態城市”、“海綿城市”等概念的實際落地案例,重點分析如何通過整閤生物多樣性目標和氣候變化適應策略,構建一個既能支持人類社會發展,又能維持基本生態功能的、可持續的城市人居環境。 --- 結語: 本書力求為讀者提供一個全新的視角——將城市視為一個充滿活力、需要精細調控的生態係統。它不僅是對城市生命現象的描述,更是一份呼籲:呼籲我們在追求城市效率和舒適的同時,尊重並積極維護嵌入在我們生活結構中的自然生命網絡。
我一直對地球的生命係統充滿好奇,而這本書恰恰滿足瞭我的求知欲。它不僅僅是一本關於環境的百科全書,更是一部關於生命演化、生態平衡以及人類在其中所扮演角色的深刻思考。書中對不同地理區域的生態環境進行瞭細緻的描繪,從熱帶雨林的勃勃生機,到荒漠地區的頑強生命,每一種生態係統都展現齣獨特的魅力和復雜的運作機製。我尤其喜歡書中關於“生態位”和“物種競爭”的章節,它用清晰的邏輯和豐富的實例,解釋瞭為什麼地球上會有如此多樣化的生命形式,以及它們之間是如何相互依存、相互製約的。書中也探討瞭外來物種入侵對當地生態係統造成的破壞,以及我們如何纔能有效地應對這種威脅。最讓我感到震撼的是,書中對人類活動導緻的大規模物種滅絕進行瞭深入的剖析,這讓我深刻認識到,我們對地球的未來負有不可推卸的責任。這本書的寫作風格非常嚴謹,但又不失趣味性,它能夠將科學的嚴謹性與人文的關懷完美地結閤在一起,讀起來既增長瞭知識,又受到瞭思想的啓迪。