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出版者:化学工业

作者:闵信爱//苏天凤//陈丕茂

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2010-4

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787122057709

丛书系列:

图书标签:

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《海洋生态系统动力学与管理》 内容简介 本书全面深入地探讨了现代海洋生态系统的复杂性、驱动因素、关键过程及其可持续管理策略。全书聚焦于海洋生物地球化学循环、食物网结构与稳定性、气候变化对海洋生态系统的长期影响，以及人类活动（如过度捕捞、污染、栖息地破坏）如何重塑这些敏感的自然系统。本书旨在为海洋生物学家、生态学家、环境工程师、政策制定者及研究生提供一个基于最新科学研究的、系统性的知识框架。 第一部分：海洋生态系统的基本结构与驱动力 第一章：海洋环境基础与生物地球化学循环 本章首先勾勒出海洋的物理、化学和生物学环境特征，包括水团运动、温度、盐度、光照垂直分布及其对生物区系的影响。随后，重点剖析了驱动海洋生态系统运行的核心生物地球化学循环。详细阐述了碳循环在海洋中的关键作用，包括溶解无机碳（DIC）、有机碳的固定与再矿化过程，以及海洋在调节全球气候中的“生物泵”机制的效率与脆弱性。此外，氮、磷、硅等营养盐在海洋初级生产力限制中的作用被深入探讨，特别是微量营养素（如铁）在特定海域（如高营养盐低叶绿素区，HNLC）的主导地位。对氧气最低区（OMZ）的形成机制、规模扩张及其对深海生物的生物学制约进行了细致的分析。 第二章：初级生产力的机制与空间异质性 初级生产力是海洋食物网的基础。本章系统梳理了浮游植物（Phytoplankton）的生理生态学，涵盖其生长速率、光合作用效率、以及对环境梯度的响应。重点对比了不同生境下的生产力模式：从高纬度地区的季节性爆发，到热带和亚热带海洋的稳定、低生产力状态。书中详细介绍了卫星遥感技术在估算大尺度初级生产力中的应用，并结合现场观测数据，分析了中尺度涡旋、上升流（Upwelling）和下降流（Downwelling）等物理过程如何驱动局部生产力的剧烈变化和营养物质的垂直输送。同时，对蓝藻（如蓝细菌）在营养盐限制环境下的竞争优势及其对水体结构的影响进行了讨论。 第二部分：食物网的结构、功能与稳定性 第三章：海洋食物网的复杂性与营养传递 本章深入研究了海洋食物网的拓扑结构和能量流动路径。区别于传统的线性食物链模型，本书采用基于网络分析的视角，探讨了营养级联（Trophic Cascades）效应、食物网连接度、异质性和健壮性之间的关系。详细分析了浮游动物（Zooplankton）作为关键的次级消费者，在将初级生产力转化为更高营养级生物体中的桥梁作用，包括其垂直迁移行为（DVM）对碳输运的影响。对中上层捕食者（如鱼类、海洋哺乳动物）的食性分析，揭示了食物网中的关键物种（Keystone Species）和工程物种（Ecosystem Engineers）如何维持群落结构与生物多样性。 第四章：生物多样性、群落生态学与群落动态 本章考察了海洋生物多样性的空间分布规律和影响因素，从微生物到大型海洋生物。重点探讨了群落组装过程（Community Assembly）的理论框架，包括竞争、捕食、环境过滤和随机过程的相对重要性。通过对特定生境（如珊瑚礁、海草床、深海热液喷口）的案例分析，阐述了高生物多样性如何增强生态系统的功能冗余性和抵御干扰的能力。此外，章节还涉及生态入侵物种的扩散机制、对本地群落的影响评估，以及生物群落结构的时空变化规律。 第三部分：全球变化与人类活动的生态影响 第五章：气候变化对海洋生态系统的多重压力 气候变化是当前海洋生态系统面临的最严峻挑战。本章系统评估了海洋变暖、海洋酸化和去氧（Deoxygenation）对海洋生物生理、行为和生态过程的综合影响。海洋变暖如何改变物种的地理分布范围、繁殖时间（Phenology）以及种群间相互作用被深入分析。重点讨论了海洋酸化如何影响钙化生物（如翼足类、珊瑚、贝类）的骨骼形成和生存率，并探讨了这些压力因素的叠加效应和协同毒性。对极端天气事件（如海洋热浪）的频率增加如何导致大规模生物死亡事件（Mass Mortality Events, MMEs）进行了实例研究。 第六章：渔业资源管理与生态足迹 本章关注人类捕捞活动对海洋生态系统的直接和间接影响。首先，介绍了不同渔业管理模式（如基于最大可持续产量、基于生态系统的渔业管理，EBFM）的理论基础和实践应用。深入剖析了过度捕捞如何导致目标种群的生物量下降、年龄结构变化，以及食物网的“营养级联效应”（即“营养级向下移动”）。此外，本书也对非目标物种的兼捕（Bycatch）问题、底层拖网捕捞对底栖生境的破坏进行了详细的风险评估。探讨了建立海洋保护区（MPAs）作为保护生态系统完整性和恢复力的有效性。 第七章：污染物、人类活动与栖息地退化 本章关注非捕捞压力源，特别是陆源污染和栖息地丧失。详细阐述了营养物质负荷（富营养化）如何导致藻华爆发（Harmful Algal Blooms, HABs）及其对水质、有毒物质累积和水下生态系统的破坏。对持久性有机污染物（POPs）、微塑料（Microplastics）在海洋食物网中的生物放大（Biomagnification）过程进行了严谨的科学论述，并讨论了其对关键海洋物种生殖健康的潜在影响。对沿海关键生境——如红树林、盐沼和海草床——的退化机制、生态服务价值以及恢复生态学技术进行了详尽的介绍。 第四部分：前沿方法与可持续管理 第八章：生态系统建模与预测 本章介绍了用于理解和管理复杂海洋生态系统的定量工具。涵盖了从基于个体的模型（IBM）、动态能量预算模型（DEB）到大型生态系统模型（如Ecopath with Ecosim, EwE）的应用。重点讨论了如何整合遥感数据、生物地球化学模型和遗传学信息，以提高生态系统状态评估的精度和对未来情景的预测能力。 第九章：生态系统方法与未来展望 本章总结了走向可持续海洋管理所需的跨学科方法。强调了生态系统方法（Ecosystem-based Management, EBM）的原则与实施挑战，它要求管理者在决策中权衡生态目标、社会经济需求与风险容忍度。最后，本书展望了新兴技术（如环境DNA, eDNA）在监测生物多样性和早期预警系统中的潜力，并提出了构建更具复原力的未来海洋生态系统的关键研究方向和政策建议。

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