生態(tài)復雜性與生態(tài)學未來之展望

前言

　　懷著喜悅的心情翻閱了這本有關生態(tài)復雜性與生態(tài)學未來的文集。這是繼《生態(tài)學博論》、《生態(tài)學未來之展望》、《綠色人生》等書籍出版以來，中華海外生態(tài)學人給國人送上的又一份生態(tài)知識大餐。　　本文集是2007年4月北京“世界生態(tài)高峰會”期間，海外學者在中國科學院舉辦的“中國生態(tài)大講堂高級研討班”系列講座的講稿薈萃。文集的主旨“復雜性與可持續(xù)性”也正是那次峰會的主題。峰會上討論的未來生態(tài)學關注的三大焦點：全球環(huán)境變化、區(qū)域生態(tài)服務以及人群生態(tài)健康問題，這正好也是本文集關注的重點。這些報告的尺度從全球到家庭、對象從陸地到海洋、視野從修復技術到管理體制，內(nèi)容豐富、文字清新?！　∪绻f1992年1月出版的《當代生態(tài)學博論》只是海外留學生初出茅廬的試筆之作，這本文集則以熟練的筆觸、深邃的視野、廣博的學識和務實的精神，向讀者展示生態(tài)學研究的重點、生態(tài)管理的方法、生態(tài)修復的技術和生態(tài)普及的途徑。比較兩本文集，我們可以發(fā)現(xiàn)，生態(tài)學關注的主流正從純自然向人與自然的關系轉(zhuǎn)變，從生物生態(tài)的傳統(tǒng)分支學科向新興的景觀生態(tài)、濕地生態(tài)、人類生態(tài)和全球生態(tài)拓展，內(nèi)容從理論模型向決策管理，從經(jīng)院文章向人才培養(yǎng)、知識傳播和建設行動轉(zhuǎn)變?！　獦I(yè)鋼之邀，曾為這次研討班的開幕式致辭。站在講壇上，我看到一張張求知若渴的稚嫩面孔，回憶講課名單上一個個功成名就的老師當年的身影，感慨萬分。我想到了新陳代謝一詞，隨著歲月的流逝，當年的那批幼苗已枝繁葉茂，層林疊翠。其中一些人已回國報效，多數(shù)人經(jīng)常來往于大洋兩岸，在國內(nèi)有關高校和科研院所建立了長期合作科研和人才培養(yǎng)基地，定期舉辦各類研討班、組織學術交流等活動，可深深感受到他們對祖國生態(tài)學研究、人才教育和家鄉(xiāng)環(huán)境的關愛之心。新時勢、新學科造就新人才，新人才又推進新觀念、新體制和新技術的發(fā)展，造就新的時勢，提出新的挑戰(zhàn)，完善新的學科，培養(yǎng)新的人才。“生態(tài)”就是這樣長江后浪推前浪，螺旋式循環(huán)演進的。

內(nèi)容概要

本書是幾位海外知名華人學者在中國科學院舉辦的“中國生態(tài)大講堂高級研討班”系列講座的演講薈萃。本書以生態(tài)系統(tǒng)的復雜性與可持續(xù)性為主題，探討了未來生態(tài)學關注的三大焦點問題，即全球環(huán)境變化、區(qū)域生態(tài)服務以及人群生態(tài)健康，其內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)復雜性、全球變化生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學、景觀生態(tài)學、生物地球化學循環(huán)、生態(tài)可持續(xù)性科學和社會生態(tài)學等方面，涉及尺度從全球到家庭，對象從陸地、湖泊到海洋，視野從生態(tài)修復技術到管理體制，內(nèi)容豐富、文字清新。
本書反映了生態(tài)學諸多前沿學科的最新進展，是目前活躍在國際生態(tài)學界華人學者近期研究成果的集中體現(xiàn)，可供從事生態(tài)學和環(huán)境科學教學和研究的人員參考，也可作為生態(tài)學專業(yè)的本科生和研究生了解和掌握國外同領域研究動向的參考書。

作者簡介

　　伍業(yè)鋼，博士，現(xiàn)為美國生態(tài)工程公司主任生態(tài)學家，從事密西西比河流域航運及生態(tài)系統(tǒng)恢復的模型研究。伍業(yè)鋼于1974年就讀華南熱帶農(nóng)業(yè)大學，1984年獲中國科學院研究生院碩士學位，并于1991年獲美國懷俄明大學博士學位。伍業(yè)鋼博士于1990年到美國能源部橡樹嶺國家實驗室做博士后研究，1992年受聘為美國田納西大學研究助理教授，1993年被聘為美國南佛羅理達州水資源管理署高級環(huán)境科學家。從1993年至2005年，伍業(yè)鋼博士一直從事Everglades濕地生態(tài)系統(tǒng)管理和恢復的生態(tài)模型研究。伍業(yè)鋼博士致力于森林資源保護，自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結構，景觀格局動態(tài)，景觀模型，生態(tài)系統(tǒng)恢復，火干擾模型，野生動物種群動態(tài)模型，濕地保護，以及水資源和植被管理等研究。已發(fā)表中英文論文五十余篇。

書籍目錄

第1章  生態(tài)學家面臨的挑戰(zhàn)
  1.1  生態(tài)學家面臨的7個挑戰(zhàn)
  1.2  生態(tài)學家面臨的前沿科學問題
  1.3  現(xiàn)代高新技術的運用
  主要參考文獻
第2章  理論生態(tài)學與生態(tài)復雜性
  2.1  理論生態(tài)學
  2.2  復雜性科學
  2.3  生態(tài)復雜性理論
  2.4  生態(tài)復雜性理論研究實例
  2.5  結語
  主要參考文獻
第3章  生態(tài)系統(tǒng)服務、生態(tài)可持續(xù)性和國家生態(tài)安全
  3.1  引言
  3.2  生態(tài)系統(tǒng)服務是對“可持續(xù)發(fā)展”概念的更新
  3.3  生態(tài)可持續(xù)性是“可持續(xù)發(fā)展”的科學基礎
  3.4  生態(tài)安全是最基本的國家安全
  3.5  結語
  主要參考文獻
第4章  景觀生態(tài)學與可持續(xù)性科學
  4.1  景觀生態(tài)學的基本內(nèi)涵
  4.2  景觀生態(tài)學的十大研究論題
  4.3  景觀生態(tài)學與可持續(xù)性科學
  主要參考文獻
第5章  淡水生態(tài)學、生物地球化學和生態(tài)恢復：從湖泊到濕地
  5.1  美國Apopka湖的富營養(yǎng)化及其恢復
  5.2  地表徑流人工濕地對農(nóng)業(yè)排放水的凈化：機理、效果和可持續(xù)性
  5.3  穩(wěn)定同位素分析在水生生態(tài)學研究中的應用
  主要參考文獻
第6章  景觀生態(tài)模型在流域管理和生態(tài)系統(tǒng)修復中的應用
  6.1  流域管理和生態(tài)系統(tǒng)修復面臨的挑戰(zhàn)
  6.2  大沼澤地流域與大沼澤地濕地生態(tài)系統(tǒng)
  6.3  大沼澤地濕地景觀植被模型
  6.4  大沼澤地溝脊格局的破壞與修復：水流動態(tài)與景觀空間復雜性
  6.5  景觀生態(tài)學模型在生態(tài)系統(tǒng)修復和政策制定中的作用
  主要參考文獻
第7章  用景觀分析法研究流域與海灣的生態(tài)學連接
  7.1  美國Chesapeake海灣的景觀分析研究方法
  7.2  Chesapeake海灣的景觀分析與生態(tài)學的連接
  7.3  環(huán)境因子的影響
  7.4  局限與未來的研究方向
  主要參考文獻
第8章  全球變化與全球變化生態(tài)學研究
  8.1  全球變化生態(tài)學的基本內(nèi)涵
  8.2  全球變化的實驗研究
  8.3  全球變化的模型研究
  8.4  結語
  主要參考文獻
第9章  全球變暖背景下外來物種的極地遷移
  9.1  外來物種極地遷移的表現(xiàn)和特點
  9.2  物種向極地遷移的可能原因
  9.3  結語
  主要參考文獻
第10章  全球變化研究的展望和評估
  10.1  學科的定義和研究范疇
  10.2  全球變化生態(tài)學國內(nèi)外研究進展
  10.3  中國全球變化研究的前景預測與評估
  主要參考文獻
第11章  論人類-自然耦合系統(tǒng)
  11.1  前言
  11.2  組織耦合
  11.3  空間耦合
  11.4  時間耦合
  11.5  人類-自然耦合系統(tǒng)對于管理、治理以及政策的影響
  11.6  挑戰(zhàn)與機遇
  11.7  結語
  主要參考文獻
第12章  人類-自然耦合系統(tǒng)的復雜性
  12.1  前言
  12.2  相互影響和反饋環(huán)
  12.3  非線性和閾值
  12.4  驚訝
  12.5  遺產(chǎn)效應和時間滯后
  12.6  恢復力
  12.7  異質(zhì)性
  12.8  結論與展望
  主要參考文獻
第13章  中國環(huán)境保護的革命
  13.1  中國的環(huán)境問題
  13.2  改革現(xiàn)行的行政管理體制
  13.3  轉(zhuǎn)變發(fā)展模式
  13.4  結束語和展望
  主要參考文獻
第14章  離婚對環(huán)境的影響
  14.1  家庭數(shù)量的增長和離婚率
  14.2  離婚與家庭規(guī)模
  14.3  離婚導致更多的家庭
  14.4  離婚消耗更多的資源
  14.5  結論和討論
  14.6  研究方法與數(shù)據(jù)來源
  主要參考文獻
第15章  家庭動態(tài)變化對資源消耗和生物多樣性的影響
  15.1  家庭的動態(tài)變化特征
  15.2  家庭動態(tài)變化對環(huán)境的影響
  15.3  家庭動態(tài)變化影響研究的挑戰(zhàn)和機遇
  15.4  研究方法
  主要參考文獻
作者簡介

章節(jié)摘錄

　　邊界層結構主要指邊界層垂直高度和時空變化特征，Stull（1988）曾定義大氣邊界層是處在對流層最底部，直接受下墊面性質(zhì)影響，各種物理屬性對于下墊面性質(zhì)的響應的時間尺度≤1h的層次。白天，大氣對流活動強烈，邊界層成為對流邊界層，由于大氣對流強、大氣混合度大，使得邊界層厚度可達幾千米，大氣層結不穩(wěn)定；夜間，由于地面長波輻射強度降低，下層空氣溫度下降，會形成逆溫層，大氣層結穩(wěn)定，邊界層厚度一般為200～300 m。一般情況下平坦地區(qū)的大氣邊界層厚度較薄，在1 500 m以下，在地形起伏比較大的區(qū)域邊界層厚度可以達到2 500 m，有時高者可達幾千米的范圍。

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