Periglacial and Paraglacial Processes and Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:Knight, J. (EDT)/ Harrison, S. (EDT)

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页数:0

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价格:1570.00元

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isbn号码:9781862392816

丛书系列:

图书标签:

• Periglacial
• Paraglacial
• Geomorphology
• Cryosphere
• Quaternary
• Landforms
• Environmental Change
• Geology
• Polar Regions
• Permafrost

地球表层系统的动态演化：冰缘与冰川后作用的视角 本书深入探索了地球表层系统中两个至关重要的驱动力——冰缘（periglacial）作用与冰川后（paraglacial）作用，并在此基础上阐释了它们如何塑造了我们今天所见的独特地貌和环境。我们并非孤立地审视这两种过程，而是将它们置于一个更广阔的地球系统框架下，探究它们与气候变化、水文循环、地质构造以及生物圈之间的复杂相互作用，从而揭示地球表层系统的动态演化规律。 第一部分：冰缘作用——寒冷气候下的地表塑造者 冰缘作用，顾名思义，是指发生在永久冻土带（permafrost）附近区域，或者在过去受冰川影响而现在处于无冰状态但仍保留显著寒冷气候特征的地区的各种地质和地貌过程。这些过程的核心驱动力是周期性的冻融循环（freeze-thaw cycles）以及由此产生的土壤水冰的变化。 冻融作用的微观机制与宏观表现： 我们将详细剖析水分子在土壤中的相变行为，即冰的形成与融化。当土壤温度在零度上下波动时，水冰的体积膨胀会产生巨大的冻胀力，导致岩石和土壤颗粒的破裂、迁移和重塑。本书将深入研究不同土壤类型（如砂土、粘土、泥炭）和不同水分条件下冻融作用的差异性，并重点阐述由此产生的宏观地貌特征，例如： 多边形地（Polygon Ground）： 这是冰缘地区最标志性的地貌之一，由冻结和融化产生的裂缝在地面形成几何图案。我们将探讨形成多边形地的各种机制，包括冰楔（ice wedges）、泥浆涌动（mud boils）和热喀斯特（thermokarst）等，并分析其发育的驱动因素，如气候、地形和土壤成分。 冻胀丘（Frost Mounds）与泥石流（Mudflows）： 冻融作用能够将土壤中的水分聚集，形成隆起的冻胀丘，或导致土壤饱和后向下坡流动形成泥石流。本书将考察这些现象的形成条件、物质组成以及对植被和基础设施的影响。 霜冻分选（Frost Sorting）与岩石坡（Stone Stripes）： 土壤颗粒在冻融循环中会发生不同程度的迁移，较粗的颗粒容易被推到表面，形成图案化的地表，例如规则排列的岩石坡。我们将详细介绍霜冻分选的物理过程，并讨论其在坡度、土壤质地和冻融强度等因素的影响下表现出的多样性。 冰缘地貌的形成与演化： 除了上述直接由冻融作用产生的地貌，冰缘环境还孕育了许多其他独特的形态。 热喀斯特（Thermokarst）地貌： 这是由于地下冰融化导致地表沉降和塌陷而形成的不规则洼地、湖泊和沟谷。本书将深入探讨冰缘地区热喀斯特的形成机制，包括地表水和地下水的相互作用，以及它对水文、生态和碳循环的深远影响。 冰缘坡地过程： 在坡地上，冻融作用与重力共同作用，导致土壤的缓慢蠕动（creep）和快速滑动（mass wasting）。我们将分析不同坡度、植被覆盖和土壤湿度条件下，冻土滑坡（periglacial landslides）、岩屑坡（talus slopes）和雪崩（avalanches）等现象的发生机制和分布规律。 冻土发育与地貌景观： 冻土的厚度、分布和热状态（融化、稳定、活跃层厚度）是理解冰缘地貌的关键。本书将介绍冻土探测和监测的方法，并分析冻土的发育如何塑造了广阔的北极苔原、高山冻原和寒冷荒漠景观。 气候变化对冰缘系统的影响： 随着全球气候变暖，许多冰缘地区正经历着前所未有的变化。本书将重点关注： 冻土融化： 冻土融化是当前冰缘地区最显著的响应。我们将分析冻土融化对地表沉降、滑坡、甲烷和二氧化碳释放（形成温室效应反馈）以及基础设施稳定的影响。 冻融循环的变化： 气候变暖可能导致冻融循环的频率和强度发生改变，从而影响冰缘地貌的演化速率。我们将探讨这些变化对现有地貌的改造以及新地貌的形成。 植被和生态系统的响应： 冰缘地区的植被和生态系统对温度和水分变化极为敏感。本书将探讨气候变化如何改变植被覆盖，进而影响土壤热状态、侵蚀速率和生物多样性。 第二部分：冰川后作用——冰川退却后的遗产与重塑 冰川后作用是指在冰川退却后，由遗留冰川地貌（如冰碛物、冰川湖、冰川河道）以及气候、水文和植被变化所引发的一系列地表过程。这些过程往往是在曾经被厚厚冰层覆盖的区域展开，它们是对冰川影响的“遗留响应”和“新适应”。 冰川退却的直接产物： 冰碛物（Moraines）的改造： 冰川退却后留下的冰碛物堆积是其最明显的印记。本书将深入研究冰碛物的侵蚀、搬运和沉积过程。这包括： 流水侵蚀： 冰碛物疏松的质地使其极易受到流水侵蚀，形成冲沟、谷地和扇形地（alluvial fans）。我们将分析不同坡度和降雨强度下流水侵蚀的模式和强度。 风力作用： 暴露的冰碛物表面容易被风吹蚀，形成沙丘和风蚀地貌。 植被定殖与土壤发育： 植被的逐渐定殖对冰碛物的稳定起着至关重要的作用，并引发了土壤的初期发育过程。本书将探讨不同植物群落对冰碛物侵蚀和土壤化的影响。 冰川湖的形成与演变： 冰川退却形成的冰川湖，无论是被冰碛物堰塞还是直接由冰川消融形成，都具有动态的演化过程。本书将重点关注： 冰湖溃决洪水（Glacial Lake Outburst Floods, GLOFs）： 冰湖的溃决可能导致毁灭性的洪水，对下游区域造成巨大的破坏。我们将分析GLOFs的诱因、机制以及其地貌影响。 湖泊沉积： 冰川湖中的沉积物记录了过去的气候和环境变化，本书将介绍如何通过分析湖泊沉积物来重建古环境。 湖泊萎缩与干涸： 随着时间推移，许多冰川湖会逐渐萎缩、干涸，形成湖泊盆地、盐沼或干涸的河床。 冰川后环境的水文动态： 融雪与融冰水文： 在冰川后地区，融雪和融冰是主要的径流来源，其水量和季节性变化对地表过程有着显著影响。本书将分析融雪季节的长度、融雪速率以及这些因素如何影响河流流量、地下水补给和土壤湿度。 地下水系统的重塑： 冰川活动改变了地下的含水层结构和水流路径。本书将探讨冰川后地区地下水系统的形成、补给和排泄模式，以及它与地表水和冰缘过程的相互作用。 植被演替与生物地球化学循环： 先锋植被的定殖： 冰川退却后，裸露的土地迎来了植被的逐步演替。本书将考察不同类型的先锋植物（如地衣、苔藓、草本植物）如何定殖于贫瘠的冰碛物上，以及它们如何通过固定土壤、增加有机质含量和改变土壤化学性质来促进后续植被的发展。 土壤发育与侵蚀控制： 植被的生长是控制冰川后地区侵蚀的关键。我们将分析植被如何通过根系加固土壤、地表覆盖减少降雨冲击以及改善土壤结构来减缓侵蚀速率。 生物地球化学循环的启动： 随着植被和微生物的出现，冰川后地区开始启动碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环。本书将探讨这些循环如何随着时间的推移而逐渐复杂化，并对地表环境产生持续的影响。 人为活动与冰川后区域的相互作用： 随着人口的增长和经济活动的发展，人类活动对冰川后区域的影响日益增加。本书将讨论： 土地利用变化： 农业、林业、旅游业和基础设施建设等活动如何改变冰川后地貌的稳定性和水文特征。 水资源开发： 冰川后区域的水资源常常是重要的补给来源，对其开发利用可能对生态系统造成影响。 环境变化监测与管理： 了解冰川后过程对于制定有效的环境保护和风险管理策略至关重要。 结论：冰缘与冰川后过程的综合视角 本书并非孤立地研究冰缘和冰川后作用，而是强调它们在时间与空间上的联系。许多地区同时存在这两种过程的叠加影响，例如，一个曾经被冰川覆盖但现在已经退却的地区，其地表可能同时经历着冰缘作用（如强烈的冻融）和冰川后作用（如冰碛物的侵蚀与植被演替）。 通过对这两个关键过程的深入剖析，本书旨在提供一个关于地球表层系统动态演化的全面理解。我们认识到，这些过程并非静止不变，而是与全球气候变化、地质构造活动和生物圈的演化紧密相连，共同塑造了地球表面的多样性和复杂性。本书为地质学家、地理学家、环境科学家、生态学家以及所有对地球科学感兴趣的读者提供了一个深入探索这些令人着迷的动力过程的宝贵视角。

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