土壤呼吸與環境 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

土壤呼吸是調控地球係統碳循環和氣候變化的關鍵過程，是多學科交叉的科學。《土壤呼吸與環境》綜閤瞭多項研究成果，首次對土壤呼吸進行瞭較為全麵的闡述。《土壤呼吸與環境》首先介紹瞭土壤呼吸的研究背景，包括土壤呼吸與生態係統碳平衡、營養循環、全球碳循環、氣候變化和碳儲存及碳交易等的相互關係。之後，進一步闡述瞭土壤呼吸的機製及調控。最後，對測量和模擬方法進行瞭評價。《土壤呼吸與環境》也包括瞭作者對進一步研究和發展的一些想法和作者認為應該優先發展的方嚮，還探討瞭氣候變化的影響並與全球碳循環相結閤。
《土壤呼吸與環境》對於生態學傢、土壤科學傢、農學傢、地球係統科學傢、全球變化研究者、政策製定者、碳交易者以及其他對碳循環感興趣的人都將是一本很有價值的參考書。

內頁插圖

目錄

第一篇 背景
第1章 前言和概述
1.1 概念和引言
1.2 研究曆史
1.3 本書概要

第2章 土壤呼吸的重要性和作用
2.1 土壤呼吸與生態係統碳平衡
2.2 土壤呼吸與營養循環
2.3 土壤呼吸與區域及全球碳循環
2.4 土壤呼吸與氣候變化
2.5 土壤呼吸與碳的儲存和交易

第二篇 機製
第3章 CO2在土壤中的産生過程
3.1 CO2産生的生物化學過程
三羧酸循環
土壤中産生及消耗CO2的其他過程
呼吸商
3.2 根呼吸
3.3 易分解碳供應的根際呼吸
3.4 凋落物分解與土壤有機體
3.5 土壤有機質的氧化

第4章 CO2從土壤嚮大氣的傳輸過程
4.1 CO2在土壤中的傳輸
4.2 CO2在土壤錶麵的釋放
4.3 CO2在植物冠層內的傳輸
4.4 CO2在行星邊界層內的傳輸

第三篇 調控
第5章 控製因子
5.1 底物供應和生態係統生産力
5.2 溫度
5.3 土壤濕度
5.4 土壤氧氣
5.5 氮
5.6 土壤質地
5.7 土壤pH
5.8 多因子間的交互作用
第6章 土壤呼吸的時空變化特徵
第7章 對乾擾的響應

第四篇 方法
第8章 測量和估算方法
第9章 土壤呼吸各組分的區分
第10章 模型集成與分析
附錄
參考文獻
索引

前言/序言

當今世界，科學技術日新月異，知識經濟方興未艾，綜閤國力競爭日趨激烈。麵對日益激烈的國際競爭，立足國情，我國隻能走建設創新型國傢的發展道路，把提高自主創新能力作為調整經濟結構、轉變增長方式、提高國傢競爭力的中心環節。而科技和人纔，特彆是創新人纔是建設創新型國傢和提高自主創新能力的關鍵。實施科教興國、人纔強國戰略，建設創新型國傢，構建社會主義和諧社會，高等學校肩負著重大的曆史使命。教育大計，人纔為本。人纔問題，始終是高等學校改革與發展的核心問題和頭等大事。加快建設高等學校高層次人纔隊伍，努力培養和造就一批在國際上有重要影響的學術大師、戰略科學傢和學科帶頭人，是發展我國高等教育事業的必然要求，也是關係社會主義現代化建設全局的重要任務。
為貫徹落實科教興國和人纔強國戰略，推進我國高等學校高層次人纔隊伍建設，教育部與香港李嘉誠基金會於l 998年共同啓動瞭“長江學者奬勵計劃”。該計劃自實施以來，在黨和國傢領導人的高度重視和關心下，在財政部等有關部門、高等學校和社會各界的大力支持下，取得瞭顯著成效，在海內外引起瞭強烈反響。諾貝爾物理學奬獲得者楊振寜評價“長江學者奬勵計劃”是“一個非常瞭不起的壯舉”，“是20世紀末2l世紀初中國實施科教興國戰略的一個非常重要的環節。”
長江學者群英薈萃、碩果纍纍。“長江學者奬勵計劃”的實施吸引、匯聚和造就瞭一大批優秀拔尖人纔。目前全國有88所高等學校聘任瞭727位長江學者，先後有6位優秀學者獲得“長江學者成就奬”，31位長江學者被聘為“973”首席科學傢，24位長江學者當選為中國科學院、中國工程院院士。

《河流的歌者：水文循環與流域生態》 一、 緒論：生命的脈絡，流淌的生命綫 水，是生命之源，是地球上最重要的資源之一。從高聳入雲的山巒到廣袤無垠的海洋，從繁茂的森林到乾旱的沙漠，水的蹤跡無處不在，也正因如此，它構成瞭地球最宏大、最動態的生命脈絡——水文循環。這部作品《河流的歌者：水文循環與流域生態》，並非僅僅是對水的物理運動進行機械的描繪，而是試圖深入探索水文循環這一復雜而精妙的係統如何深刻地塑造著我們賴以生存的地球錶麵，如何維係著陸地與海洋之間生生不息的能量與物質交換，又如何孕育和滋養著壯麗而多樣的流域生態係統。 我們將目光聚焦於“河流”，作為水文循環最直觀、最活躍的載體，河流不僅是地球的血脈，更是承載著無數生命故事的歌者。從冰川融水的涓涓細流，到匯聚成奔騰萬裏的大江，再最終奔流入海，河流在漫長的旅途中，雕刻地貌，輸送養分，連接生命，也承載著人類文明的興衰。本書將以河流為綫索，以水文循環為骨架，以流域生態為肌理，為讀者呈現一幅波瀾壯闊的地球生命畫捲。 二、 水的旅程：循環往復的宏偉樂章 水文循環，顧名思義，是指水在地球上大氣圈、水圈、岩石圈和生物圈之間不斷進行的三相（固、液、氣）遷移和轉化的過程。這並非一個簡單的綫性過程，而是一個充滿動感、相互關聯、且受多種復雜因素調控的宏大樂章。 1. 蒸騰與蒸發：來自天空的饋贈 我們首先將目光投嚮“蒸騰”與“蒸發”。蒸騰，是植物通過葉片上的氣孔將水分散發到大氣中的過程，它是陸地生態係統嚮大氣輸送水分的主要途徑，也是地球“綠色肺”進行呼吸作用的副産品。陽光是這一切的驅動力，它加熱地錶水和植物體內的水分，使其轉化為水蒸氣。蒸發則更為直接，是地錶水體（湖泊、河流、海洋、土壤水分）直接轉化為水蒸氣的過程。這兩個過程共同將大量的水分送往高層大氣，構成瞭水文循環的起始篇章。我們將深入探究不同地錶覆被（森林、草地、農田、城市）的蒸騰能力差異，以及不同氣候條件下蒸發速率的影響因素，例如風速、濕度、太陽輻射強度和地錶溫度。 2. 大氣輸送與凝結：雲的誕生，雨的序麯 升入大氣的水蒸氣，隨著氣流在全球範圍內輸送。海洋蒸發的水分可以被帶到大陸深處，而大陸的蒸騰作用也能影響到遠方的海洋。這種大尺度的大氣水分輸送，是維持全球水資源分布平衡的關鍵。當濕潤的空氣上升到冷凝高度，溫度降低，水蒸氣便會凝結成微小的水滴或冰晶，形成雲。雲的形態萬韆，從漂浮的捲雲到遮天蔽日的積雨雲，它們是大氣中水分動態變化的直觀體現。本書將詳細介紹大氣環流模式如何影響水分的輸送方嚮和強度，以及不同類型的雲的形成機製及其對降水的影響。 3. 降水：甘霖的普降與滋養 當雲中的水滴或冰晶增長到一定大小時，就會以前所未有的速度落迴地麵，這就是“降水”。降水可以是雨、雪、冰雹、霜凍等多種形式，其空間分布和時間變化極具不確定性，對地錶水資源、土壤濕度、植被生長以及人類活動産生直接而深遠的影響。我們將探討降水的空間格局，例如地形對降水量的影響（迎風坡多雨，背風坡少雨），以及時間上的變化，例如季節性降雨、極端降雨事件等。同時，我們將分析不同降水形式的特點及其對地錶的影響，例如雪水的融化是許多河流春季水源的重要來源。 4. 地錶徑流與地下徑流：奔騰與潛流的交響 落到地麵的降水，一部分會被土壤吸收，一部分會在地錶流動。當土壤飽和或地錶不透水時，水分便會形成“地錶徑流”，匯入溪流、河流，最終流入湖泊或海洋。河流，作為地錶徑流最集中的錶現形式，是連接陸地與海洋的橋梁。我們將詳細分析地錶徑流的形成機製，包括降雨強度、地形坡度、土壤滲透性、地錶覆被等因素的作用。 而另一部分降水則會滲入地下，形成“地下徑流”。地下水是地球上最龐大的水庫，它以緩慢而穩定的方式流動，並最終可能通過泉水、地下河的形式齣露地錶，或直接補充到河流、湖泊和海洋。地下徑流的補給和排泄過程，是維持河流常年流淌、以及濕地和湖泊水位穩定的重要因素。本書將深入剖析地下水的形成、運動規律，以及它在地錶水文循環中的重要作用。 5. 匯聚與循環：生生不息的閉閤鏈條 所有的地錶徑流和地下徑流最終會匯聚到更大的水體，如湖泊、河流，再奔流入海。海水蒸發後，又將水分送往大氣，重新開始新的循環。整個水文循環是一個關閉的鏈條，能量不斷輸入（太陽能），物質（水）不斷循環，維持著地球生命的生生不息。我們將描繪河流從源頭到入海口的整個旅程，分析不同河段的水文特徵，以及河流在輸送泥沙、養分和能量方麵所扮演的角色。 三、 流域的生命：生態係統的有機整體 水文循環並非孤立的物理過程，它與陸地上的生命活動緊密相連，共同構成瞭功能完整的“流域生態係統”。一個流域，是指一個以河流為主體，以河流的集水區為邊界的地理單元。在這個單元內，水文過程、土壤、植被、動物以及人類活動相互作用，形成一個動態平衡的有機整體。 1. 水與土壤：生命基石的孕育 土壤是萬物生長的根基，而水則是土壤生命力勃發的催化劑。降水滲透入土壤，為植物根係提供水分和養分，也為土壤微生物的活動提供必要條件。土壤中的水分含量直接影響著土壤的物理性質（如密度、孔隙度）和化學性質（如養分遷移、酸堿度），進而決定瞭土壤承載生命的能力。我們將探討不同土壤類型（如沙土、壤土、黏土）對水分的吸附、持留和滲透能力的差異，以及土壤水分動態變化對土壤侵蝕、鹽堿化等過程的影響。 2. 水與植被：綠色的守護者與水分的調節者 植被是流域生態係統中至關重要的組成部分。植物通過根係吸收土壤水分，通過蒸騰作用將水分釋放到大氣，深刻影響著區域水文循環。茂密的森林能夠攔截降雨，減緩地錶徑流，增加土壤水分，有效防止水土流失，並調節區域氣候。草地、農田的植被同樣對水文過程有著顯著影響。我們將深入研究植被類型、密度、生物量與蒸騰速率、降雨截留、土壤侵蝕之間的關係，理解植被在維持流域水土健康中的核心作用。 3. 水與動物：生命的脈搏與生存空間 除瞭植物，流域中的動物也直接或間接依賴於水資源而生存。河流、湖泊、濕地是眾多水生生物的傢園，也為陸生動物提供瞭飲水和棲息地。許多動物的生命周期與水的變化息息相關，例如魚類的洄遊、兩棲動物的繁殖、候鳥的遷徙都受到水文條件的製約。流域的水質和水量直接影響著動物種群的健康和多樣性。我們將探討不同水體環境（如溪流、河流、湖泊、濕地）的生態特徵，以及水文變化對動物棲息地、食物鏈以及生物多樣性的影響。 4. 人類活動：流域的塑造者與被塑造者 人類活動是影響流域水文循環和生態係統的最強大力量之一。農業灌溉、工業用水、城市生活用水、水利工程建設（水庫、大壩）、土地利用變化（森林砍伐、城市擴張）等，都深刻地改變著流域的水量、水質、水流形態以及生態結構。例如，水庫的修建會改變下遊的水量和泥沙輸送，大規模的灌溉可能導緻地下水位下降或土壤鹽堿化，工業廢水和生活汙水排放會嚴重汙染水體，威脅流域生態健康。 與此同時，流域的生態健康也直接影響著人類的生存和發展。乾淨的水源是生活和生産的基礎，穩定的水文循環是農業生産的保障，健康的生態係統是抵禦自然災害（如洪水、乾旱）的天然屏障。因此，理解人類活動與流域生態係統之間的相互作用，實現水資源的永續利用，保護流域生態環境，是本書探討的核心議題之一。我們將分析不同人類活動對流域水文過程和生態係統的具體影響，並提齣可持續的水資源管理和流域生態保護的理念與方法。 四、 結語：聆聽河流的訴說，守護生命的歌謠 《河流的歌者：水文循環與流域生態》旨在通過對水文循環的細緻描摹和對流域生態的深入剖析，讓讀者更深刻地理解地球上水的動態規律，以及水與生命之間密不可分的聯係。我們並非僅僅在講述一個關於水的科學故事，而是在聆聽河流的歌唱，那歌聲裏蘊含著地球演化的痕跡，生命繁衍的秘密，以及人類與自然和諧共生的可能。 本書將引導讀者走齣書齋，去感受真實的河流，去觀察流域的脈動。每一滴水，每一次循環，每一次生命的律動，都在譜寫著屬於地球的宏偉歌謠。願本書能激發您對水文循環的興趣，對流域生態的關懷，並最終促使我們共同行動，成為守護這首生命歌謠的忠實聽眾和積極參與者。