本書共分十章,前五章為湖泊生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論,主要介紹湖泊及其物理、化學(xué)與生態(tài)學(xué)特性, 包括湖泊概論、湖泊物理環(huán)境、湖泊化學(xué)環(huán)境、湖泊生物群落、湖泊生態(tài)系統(tǒng)。后五章為湖泊生態(tài)學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐, 主要介紹目前為關(guān)注的湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、湖泊污染防治技術(shù)和湖泊管理等理論、理念、技術(shù)和政策等,包括湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、湖泊污染、湖泊污染控制、湖泊生態(tài)修復(fù)技術(shù)和湖泊管理。
本書可供相關(guān)專業(yè)本科生、研究生或水資源保護(hù)和管理的技術(shù)與管理人員使用,也可供感興趣的讀者閱讀。
作者是長江技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)流域環(huán)境保護(hù)專業(yè)委員會(huì)委員、中國井岡山干部學(xué)院兼職教授、湖北省生態(tài)學(xué)會(huì)副理事長、湖北省環(huán)境咨詢委員會(huì)委員、武漢市環(huán)境法學(xué)會(huì)副會(huì)長、武漢市政府參事,在湖泊生態(tài)研究方面屬于比較權(quán)威,而且作者有中科院武漢水生所背景。
湖泊是由地球運(yùn)動(dòng)在陸地上形成洼地積水比較寬廣、換流緩慢的水體。 它不僅是地理環(huán)境的重要組成部分, 而且蘊(yùn)藏著豐富的自然資源。湖泊生態(tài)系統(tǒng)在流域地理環(huán)境中與陸域和河流相互聯(lián)系,關(guān)聯(lián)錯(cuò)綜復(fù)雜,是一個(gè)相對脆弱的生態(tài)系統(tǒng),但卻起著重要的作用,具有水量調(diào)蓄、氣候調(diào)節(jié)、供水、納污、航運(yùn)、養(yǎng)殖、生物棲息和旅游文化等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。
湖泊生態(tài)學(xué)是一門古老的學(xué)科,但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,這門學(xué)科交叉了湖沼學(xué)、水文學(xué)、水力學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、水化學(xué)等學(xué)科,并應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法,不僅研究湖泊等靜水水域自然條件下生物群落結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系、演化規(guī)律,以及與理化和生物間的相互作用機(jī)制,水在湖泊生態(tài)系統(tǒng)諸多客體和現(xiàn)象之間的物質(zhì)—能量—信息交換所起的作用,還探索湖泊生態(tài)系統(tǒng)對自然和人類活動(dòng)的反饋機(jī)制,為湖泊生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、治理和管理提供基本理論和實(shí)踐案例。與其他生態(tài)學(xué)教材不同的是,本書在編寫過程中考慮了多方面的人為因素對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的干擾,除了介紹湖泊生態(tài)學(xué)的基本理論內(nèi)容外,還增加了人類在運(yùn)用生態(tài)學(xué)理論和原理的基礎(chǔ)上對湖泊的保護(hù)、治理和管理機(jī)制、政策和法規(guī)方面的內(nèi)容,使讀者能夠更全面地了解湖泊復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的特征。
本書主要內(nèi)容包括湖泊生態(tài)學(xué)的基本理論、湖泊污染及其防治和湖泊管理等。 在第1版的基礎(chǔ)上,本書除了補(bǔ)充和豐富原有章節(jié)內(nèi)容外,還將湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單獨(dú)介紹,補(bǔ)充和豐富了湖泊環(huán)境容量和納污能力,增加了湖泊管理章節(jié)。
全書共分十章,前五章為湖泊生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論,主要介紹湖泊及其物理、化學(xué)與生態(tài)學(xué)特性, 包括湖泊概論、湖泊物理環(huán)境、湖泊化學(xué)環(huán)境、湖泊生物群落、湖泊生態(tài)系統(tǒng)等。后五章為湖泊生態(tài)學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐, 主要介紹目前為關(guān)注的湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),湖泊污染防治,湖泊管理的理論、理念、技術(shù)和政策等,包括湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、湖泊污染防治技術(shù)、湖泊環(huán)境容量、湖泊生態(tài)修復(fù)技術(shù)和湖泊管理等。本書由鄔紅娟總體安排和編寫。本書第1版得到了張?bào)w強(qiáng)、李陽、張凱、謝婷婷等的幫助。本書第二版由田育青負(fù)責(zé)第五章的整理和第六章的編寫,酒金柱負(fù)責(zé)第八章的補(bǔ)充和編寫,戴靜怡負(fù)責(zé)第九章的補(bǔ)充和整理,李俊輝、華平、熊晨昕和范淑君負(fù)責(zé)第十章的編寫。在此一并表示感謝。
由于湖泊生態(tài)學(xué)涉及學(xué)科多、領(lǐng)域廣、發(fā)展快,加之編者水平有限,書中可能存在疏漏和不足之處,敬請讀者批評指正。
1982.1-1985.7長江流域規(guī)劃辦公室1985.7-2000.10水利部中科院水工程生態(tài)研究所2000.10-至今華中科技大學(xué)主持和承擔(dān)有國家重大專項(xiàng)課題“受污染城市水體修復(fù)技術(shù)與工程示范” (2002AA601021);國家863項(xiàng)目“武漢市漢陽地區(qū)城市水環(huán)境生態(tài)綜合規(guī)劃”;國家“八五”攻關(guān)項(xiàng)目“大型多功能水庫優(yōu)化模式研究”(95-14-01-04),主持和承擔(dān)水利部重點(diǎn)項(xiàng)目“三峽庫區(qū)水生生物監(jiān)測子系統(tǒng)”“南水北調(diào)中線工程對丹江口水庫及其輸水沿線水體水生生物影響”研究及國家自然科學(xué)基金“污染脅迫下河流群落結(jié)構(gòu)和功能退化機(jī)理的研究” (30270278); “武漢市水生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃”,武漢市重要河湖納污能力研究,武漢市重要河流納污能力研究,《武漢市水生態(tài)文明總體規(guī)劃》風(fēng)險(xiǎn)評估。
第一章湖泊概論(1)
第一節(jié)湖泊及其特征分布(1)
一、湖泊定義(1)
二、湖盆(1)
三、湖泊形態(tài)特征參數(shù)(2)
四、湖泊分布(2)
第二節(jié)湖泊分類(5)
一、湖泊成因分類(5)
二、湖泊其他分類方法(10)
第三節(jié)湖泊變遷(11)
一、氣候影響(11)
二、泥沙淤積(11)
三、人類活動(dòng)影響(12)
第四節(jié)長江流域及其湖泊(13)
復(fù)習(xí)思考題(14)
第二章湖泊物理環(huán)境(15)
第一節(jié)湖泊水文情勢(15)
一、湖泊水量(15)
二、湖泊水位(16)
三、湖泊對河流的調(diào)節(jié)(17)
四、湖泊沉積(18)
第二節(jié)湖泊水力(19)
一、湖水運(yùn)動(dòng)(19)
二、引起湖水運(yùn)動(dòng)的力(19)
三、湖中波浪的形成(20)
第三節(jié)光(20)
一、光在水中的分布(20)
二、光照強(qiáng)度與光合作用(21)
三、光質(zhì)與藻類的色素適應(yīng)(22)
四、光對水生生物行為的影響(22)
五、湖泊光學(xué)特性(24)
第四節(jié)溫度(26)
一、水溫的變化與分布(26)
二、溫度的生態(tài)作用及水生生物的適應(yīng)(29)
復(fù)習(xí)思考題(33)
目錄第三章湖泊化學(xué)環(huán)境(34)
第一節(jié)溶解氧與其他溶解性氣體(34)
一、溶解氧(34)
二、其他溶解性氣體(37)
第二節(jié)pH值(40)
一、湖泊pH值(40)
二、pH值對水生生物的影響(42)
第三節(jié)礦化度與無機(jī)鹽(43)
一、礦化度(43)
二、主要離子和水型(44)
三、內(nèi)陸鹽水的生物資源(45)
四、無機(jī)鹽對水生生物影響(49)
第四節(jié)生物營養(yǎng)物質(zhì)(52)
一、氮和磷(52)
二、有機(jī)質(zhì)(53)
復(fù)習(xí)思考題(54)
第四章湖泊生物群落(55)
第一節(jié)藻類(55)
一、藻類的主要特征(56)
二、藻類的形態(tài)構(gòu)造(56)
三、藻類的繁殖方式(58)
四、藻類的生活史(60)
五、藻類的分布特點(diǎn)及意義(61)
第二節(jié)浮游動(dòng)物(64)
一、原生動(dòng)物(65)
二、甲殼綱(65)
三、漂浮幼蟲(65)
四、浮游動(dòng)物對人類和自然的影響(66)
第三節(jié)底棲動(dòng)物(67)
一、底棲動(dòng)物及其分類(67)
二、底棲動(dòng)物與環(huán)境(68)
三、底棲動(dòng)物的價(jià)值(69)
第四節(jié)水生高等植物(70)
一、水生植物的類型及分布(70)
二、水生植物的生態(tài)意義(72)
第五節(jié)魚類(72)
一、魚類結(jié)構(gòu)和功能的適應(yīng)(73)
二、魚類的分布(73)
三、魚類在生態(tài)系統(tǒng)中的作用(74)
四、我國的湖泊魚類(74)
第六節(jié)細(xì)菌(75)
一、代謝類型(75)
二、豐度、生物量和分布(76)
三、異養(yǎng)細(xì)菌的豐度和環(huán)境因子(77)
四、微食物網(wǎng)(80)
五、光合細(xì)菌(81)
第七節(jié)湖泊分區(qū)和生物群落(84)
復(fù)習(xí)思考題(86)
第五章湖泊生態(tài)系統(tǒng)(87)
第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的幾個(gè)基本概念和定律(87)
第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(90)
一、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(91)
二、湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(93)
第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)(94)
一、能量流動(dòng)規(guī)律的熱力學(xué)定律(94)
二、能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的特點(diǎn)(96)
三、能量金字塔與生態(tài)效率(96)
四、湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)(97)
第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(100)
一、物質(zhì)循環(huán)的一般特征(100)
二、物質(zhì)循環(huán)的模式(100)
三、物質(zhì)循環(huán)的類型(101)
四、重點(diǎn)物質(zhì)循環(huán)(102)
第五節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞(106)
一、信息傳遞的主要方式(106)
二、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞(107)
三、信息在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用(108)
第六節(jié)鄱陽湖的資源、結(jié)構(gòu)和功能(109)
復(fù)習(xí)思考題(110)
第六章湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(111)
第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵(111)
第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要內(nèi)容(113)
一、供給服務(wù)(114)
二、調(diào)節(jié)服務(wù)(115)
三、支持服務(wù)(117)
四、文化服務(wù)(118)
第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(118)
一、價(jià)值的理論分析(119)
二、價(jià)值的構(gòu)成(121)
第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估(123)
一、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估的理論(123)
二、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估技術(shù)與方法(125)
三、對濕地生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值評估應(yīng)用研究(126)
四、案例——某湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估(127)
第五節(jié)生態(tài)補(bǔ)償(131)
一、生態(tài)補(bǔ)償?shù)膬?nèi)涵與發(fā)展(131)
二、生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)分析(132)
三、生態(tài)補(bǔ)償?shù)陌咐懻?137)
四、生態(tài)補(bǔ)償研究評述(139)
復(fù)習(xí)思考題(139)
第七章湖泊污染(141)
第一節(jié)污染物來源(141)
一、污染物來源及分類(141)
二、湖泊污染原因(142)
第二節(jié)湖泊污染狀況(143)
一、湖泊污染現(xiàn)狀(143)
二、湖泊主要污染問題及特點(diǎn)(143)
第三節(jié)湖泊富營養(yǎng)化(145)
一、湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)狀(145)
二、富營養(yǎng)化成因(146)
三、富營養(yǎng)化危害(149)
四、 富營養(yǎng)化評價(jià)(151)
第四節(jié)湖泊污染的危害(152)
復(fù)習(xí)思考題(154)
第八章湖泊污染控制(155)
第一節(jié)湖泊的自凈作用(155)
一、自凈作用(155)
二、影響湖泊自凈因素(157)
三、提高湖泊自凈能力的措施(158)
第二節(jié)湖泊環(huán)境容量(158)
一、基本概念(158)
二、基本特征與影響因素(159)
三、研究與應(yīng)用(161)
四、湖泊環(huán)境容量計(jì)算方法(164)
五、湖泊納污能力計(jì)算方法(176)
第三節(jié)湖泊污染控制(185)
一、污染物排放控制政策(185)
二、污染物排放控制技術(shù)(187)
第四節(jié)水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與污染控制(188)
第五節(jié)湖泊污染控制對策(190)
復(fù)習(xí)思考題(192)
第九章湖泊生態(tài)修復(fù)技術(shù)(193)
第一節(jié)湖泊生態(tài)修復(fù)物理技術(shù)(194)
一、截污控污(194)
二、底泥疏浚(195)
三、底泥覆蓋(197)
四、人工增氧(198)
五、生態(tài)調(diào)水(199)
六、工程除藻(200)
七、常見湖泊生態(tài)修復(fù)物理技術(shù)比較分析(204)
第二節(jié)湖泊生態(tài)修復(fù)化學(xué)技術(shù)(205)
一、化學(xué)除藻(205)
二、化學(xué)絮凝沉淀(208)
三、重金屬化學(xué)固定(209)
第三節(jié)湖泊生態(tài)修復(fù)生物技術(shù)(209)
一、高等水生植被恢復(fù)(209)
二、人工濕地(216)
三、人工浮島(221)
四、生物操縱(226)
五、微生物凈化水體(230)
復(fù)習(xí)思考題(232)
第十章湖泊管理(233)
第一節(jié)湖泊管理體制(233)
一、我國湖泊管理體制的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀(233)
二、外國水資源管理體制鑒析(238)
三、我國湖泊管理保護(hù)的部門職責(zé)梳理(242)
第二節(jié)湖泊管理機(jī)制(244)
一、我國湖泊保護(hù)和開發(fā)利用的主要制度(244)
二、我國湖泊管理的重要機(jī)制 (246)
三、我國湖泊管理的地方立法規(guī)范(249)
第三節(jié)湖泊管理模式(250)
一、區(qū)域管理模式(250)
二、行業(yè)管理模式(251)
三、區(qū)域與行業(yè)相結(jié)合的管理模式(252)
復(fù)習(xí)思考題(252)
參考文獻(xiàn)(253)