地球与环境科学

本书汇集了生物技术的微观、宏观方面以及功能和实际应用方法，特别探讨在一定环境背景下的生物技术。介绍目前为解决环境问题的实用的生物技术方法，提供该方法的科学知识基础。生物技术现在已经成为替代现有的制造、土地治理、污染控制和废物管理等许多已有方法的另一个方法，成为环境研究的一个重要方面。本书第1版于2001年出版，第2版反映了在这个领域的新进展，例如最近的基因组学、蛋白质组学、生物燃料和环境毒理学等的研究。

全书含10章，1. 环境生物技术概论，概述环境生物技术的角色、使用范围、全球环境市场、方法和当地的影响；2. 微生物和代谢，介绍从生物起源和退化、污染物的监测、微生物、新陈代谢、代谢能力的遗传蓝图；3.生物干预基础，论述生物系统的应用、极端微生物、外源性化学物质和其他有问题的化学品；4. 污染和污染控制，介绍污染分类、污染控制战略和清洁技术；5. 土地污染与生物修复，讨论修复方法，过程集成和修复的适宜程度；6. 需氧菌和废水，叙述污水的流程问题、土地蔓延和含氮废物等的处理；7. 生物技术与光合作用，论述陆地植物系统、金属植物调解、有机植物调解和植物的选择；8. 生物技术和废物，介绍有机废物的种类、成分和处理技术；9. 遗传操作，给出遗传工程的原理、通过基因工程方法和不通过基因工程方法培育细菌的操作方法；10. 综合环境生物技术，讨论生物能源、生物燃料、生物柴油和农业综合应用。

书中给出了一些研究案例：微生物生态毒理测试、水生环境中的内分泌干扰物、软体动物污染检测、在工业现场修复、大型联合修复、废水中的氢、藻类生物燃料的生产等。

本书内容全面，叙述由浅入深，可供相关领域的大学生、研究生、教师、工程师和研究人员阅读和参考。

本书第一版于2005年问世，在之后的短短几年时间内，分子生态学研究发生了很大的变化。为使广大读者更快地了解分子生态学研究的最新进展，编者重新编撰了《分子生态学》一书。本书较为全面地介绍了分子生态学领域的最新研究成果，重点突出了该领域最近涌现的新方法和新技术，同时保留了第一版的信息量大、可读性强、理论与实践紧密结合等特点，是分子生态研究领域的从业人员和广大学生的工具书和重要著作，有很好的参考价值。

《分子生态学》第二版共计八章，内容包括：1.生态学中的分子遗传学：主要介绍分子生态学的概念、产生和数据资源的来源；2.生态学领域的分子标记：着重介绍遗传物质的类型和分子标记的种类；3.单一种群的遗传分析：主要介绍遗传多样性的量化及其影响因素；4.多种群的遗传分析：阐述研究多种群的原因，种群分化的原因，以及基因流的量化和影响因素；5.生态学重要性状的研究——生态基因组学、QTL分析和反向遗传学：重点介绍重要生态学性状的研究方法、表型和基因型之间的关联分析方法以及QTL分析等内容；6.系统发生生物地理学：主要介绍系统发生生物地理学的概念、分子标记在该领域研究中的应用，生物钟、分枝树、比较系统发生生物地理学等内容；7.行为生态学：介绍使用分子方法研究行为的原因、交配体系、偏性扩散、捕食和被捕食等；8.保护遗传学：重点介绍保护的必要性、生物分类、种群大小、遗传多样性和近亲繁殖等内容。

过去的6年间，分子生态学领域发展最快的当属生态基因组学。分子生态学从传统的、利用中性遗传标记进行遗传多样性和基因流的研究，发展到在特定的生态环境中对适应基因进行功能分析。本书中，编者为突出该方面的进展特意撰写了第5章，“生态学重要性状的研究：生态基因组学、QTL分析和反向遗传学”。此外，在其他章节中也添加了一些新内容，如生态基因组学在保护遗传学中的应用等。

本书视角独特，覆盖地理范围广泛，首次将与冰雪有关的一系列灾害问题汇集到一起，既包含众所周知的灾害（例如雪崩），也包括一些人们并不熟悉的灾害（例如河流冰塞和冰暴）。书中所用到的素材是在专业研究书籍和杂志之外很少见到的。该书介绍了冰雪相关灾害的影响范围，并讨论了目前全球变暖所带来的重大影响。本书还提供了冰川、冰缘和大气寒冷环境的广泛物理模型用于对人类风险、减灾等问题的讨论。

本书一共包括11章。1.简介，对本书范围和基本概念进行讲述；2.北极海冰，讲述了北冰洋、海冰及其直接和间接灾害；3.南极和格陵兰岛的冰原，讲述了冰原体系及冰原减少的影响因素；4.冰山，讲述冰山特性、冰山影响和灾害；5.冰河，讲述冰川灾害、冰川物质平衡变化；6.冰湖崩溃，讲述冰川融水体系、冰湖崩溃及灾害；7.永久冻土层，主要讲述其特性和灾害；8.雪崩，讲述了雪崩的定义、分类和运动，以及雪崩的影响；9.河冰-冰塞和冰道，对冰塞和冰道进行详细描述；10.寒冬暴风雪-冰暴和暴风雪，讲述了其定义、气候系统和进程及其影响；11.结论。本书每章节都包括了对相应灾害的减灾措施，书后有详细的参考文献目录和相关词汇表。本书适合冰雪灾害研究相关领域的科研人员及对冰雪相关灾害感兴趣的广大读者阅读。

近年来，全球海平面的上升和可变引起了广泛的关注。海平面的上升不仅威胁到地势低洼的沿海城市的生存，而且对整个生态系统的平衡有着严重的影响。要了解海平面的可变性，我们必须知道导致海平面变化的因素，如地面蓄水、冰冻圈等对海平面变化的影响。本书针对目前海平面的变化现状，介绍了海平面变化带来的影响及导致海平面可变性的主要因素，并指出了未来的研究方向。全球海平面上升是由人类引起的全球变暖的影响之一，尽管人们对未来的全球变暖在多大程度上影响海平面上升的预测并不一致。由于庞大且不断增长的人口和经济活动集中在沿海地带，以及其生态系统的重要性，海平面上升的潜在影响已引起广泛关注。要了解海平面的变化，我们必须知道，全球区域和地方的海洋和陆地不断变化的总趋势。事实上，沿海管理者关注全球海平面上升、区域和地方的沉降、沉积物供给的变化这三者之间的相互作用。海平面上升即将威胁到地势低洼的沿海城市，如新奥尔良、上海、威尼斯。为了解决这些问题，世界气候研究计划（WCRP）组织在2006年6月召开会议，促成了这本书的出版。

本书内容共分为13章，各章标题分别为：1.简介；2.海平面上升的影响及应对策略；3.长期极端海平面对海岸结构影响的评估及海岸的优化设计；4.古环境记录、地球物理建模和对海平面在一百周年或更长时间尺度上的变化趋势的重建；5.现代海平面变化的预测；6.海洋温度和盐度对全球和区域海平面变化的影响；7.冰冻圈对海平面上升和变化的影响；8.地面蓄水对海平面的上升和变化的影响；9.大地测量观测和全球参照框架对了解海平面上升和变化的贡献；10.全球海平面变化趋势分析的复杂性；11.海平面过去和未来的变化；12.为解决海平面上升和变化所需要的观测系统；13.海平面的上升和变化：综述和对未来的展望。

本书适合于从事海洋研究、海岸管理等工作的相关人员阅读使用，同时也适合于政策制定者、研究资助者、科学家、学生等对海洋及对生态环境感兴趣的人参考阅读。

遥感技术在监测全球气候变化的各种表现中起着十分关键的作用。它常常被用于评估和测绘大面积范围内的生物多样性，监测物理环境的变化，评估威胁自然生态系统的各种成分，并确定需要优先保护的领域范围。

本书不同于其它相关著作对传感器规格和操作做冗长的解释，而是简单地介绍了遥感技术的基本原理，集中讨论该技术在一些关键环境系统中的应用。本书将每个单独系统的讲述作为一章的基础，每章内容都用现实世界的案例分析加以说明。

本书内容共分为14章，各章标题分别为：1. 简介：关键概念；2. 遥感基础；3. 遥感仪器和系统；4. 数字图像分析；5. 全球植被覆盖变化的监测；6. 都市环境的远程监测；7. 地表水和地下水资源；8. 珊瑚礁、碳和气候；9. 暴雨冲刷和海平面上升对海岸的影响；10. 海洋观测；11. 地球大气层的监测；12. 冰冻圈的观察；13. 利用遥感仪器对全球变化信息的有效传播；14. 展望：未来的发展状况。

本书适合于地球科学、环境科学、自然地理环境远程监测等专业的高年级本科生和研究生阅读，同时也适合于在区域或全球范围从事环境变化监测和测绘的环境科学家和经理人阅读参考，以对遥感仪器技术的使用有一个综合认识。

本书综合运用数学、物理、化学、地质、气象、工程、土壤科学等多学科的相关知识广泛而深入地介绍了现代水文学和水资源的可持续发展。本书主要介绍了水的性质、水流流态和水质，同时，还描述了水在时间和空间上的分布及水资源的可持续性。此外，本书还引用来自3个不同洲的4个案例，通过这些案例研究，将理论与实践相结合，便于读者理解。

本书的作者S. K. Gupta博士，曾在夏威夷大学、海德堡大学、堪培拉大学从事水资源的研究工作，目前是印度国家科学院的院士。Gupta博士一生著作颇多，曾在国际性研究期刊和书籍中发表过150多篇出版物，对水文水利有深入的研究。

本书内容共分为14章，各章标题分别为：1.水文基础；2地表水水文；3.地下水水文；4. 井的液压系统和抽水试验；5.地表水和地下水的水流模型；6.水化学及人类活动对水质量的影响；7.水文跟踪；8.水文统计分析；9.水文中的遥感和地理信息系统（GIS）；10.城市水文；11.雨水储蓄和人工地下水回灌；12.从人类的角度看水资源的开发；13.案例研究；14.尾声。

本书不仅可以作为地球和环境科学、土木工程等本科专业的学生教科书使用，同时也适合于从事环境规划、土木工程、市政和工业供水、灌溉等不同领域的专业人士及工程师们参考阅读。

1987年，作者在英国普利茅斯理工学院（现在是普利茅斯大学）讲授“应用地质学与环境地球物理学”课程，随后根据讲义于1997年出版了书的第1版。该书出版以来，因为新仪器的发展，数据处理和解释软件的改进，人们以更快的速度增加对地球物理过程的认识。所以，现在的第2版描述了有关地球表面的地球物理领域的迅速发展，增加了案例和对核磁共振测深、受控源电磁波、横波地震折射、机载和电磁等技术的描述以及地球物理学在矿物和油气勘探、土木工程、环境、地下水勘查、考古、冰川学、农业和生物地球物理领域中的应用。

全书含15章和1个附录，1. 序言；2. 重力法；3. 地磁法；4. 应用地震学：简介及原理；5. 地震折射测量；6. 地震反射测量；7. 电阻率法；8. 自发（自我）势方法；9. 感应极化；10. 电磁法：简介及原理；11. 电磁法：系统和应用I；12. 电磁法：系统和应用II；13. 探地简介；14. 探地雷达: 应用和案例历史；15. 辐射仪以及附录，最后附有31页的参考文献。

本书是根据大学讲义撰写的，所以，作者保证了数学和物理知识的基础水平，并在书中采用定性的描述，书中还附有许多照片和图，因此，可作为大学的教材。也可供相关领域的研究生、教师、工程师和研究人员阅读和参考。

由传统方式生产的电能不能大量存储，且存储成本较高。因此采用一种更加高效和方便的方法就是：将电能首先转换成化学能、热能、电磁能、机械能等其他形式的能量，然后再在使用时将这些形式的能量转换成电能。在利用风能、太阳能等可持续但具有不可预测性能源进行发电时，这种技术就显得更加的重要。

本书介绍了目前可用的和正在发展的能量存储技术，包括电池、氢能、超级电容器、超导体磁能存储（SMES）、压缩空气能量存储（CAES）、储热和水力重力存储。此外，本书还介绍了能量存储技术在不同场合下的应用，如在发电、输电和配电系统、交通运输、建筑和移动设备中的应用，并评论了不同应用中的能量存储方式的优缺点和限制瓶颈。

本书内容共分为9章。各章标题分别为：1.电气系统中的能量存储；2.交通运输：铁路、公路、飞机、轮船；3.光电系统的能量存储；4.移动设备和微能源；5.氢能；6.燃料电池：原理和功能；7.燃料电池：系统操作；8.电化学存储：燃料电池和化学电池；9.超级电容器：尺寸、能量接口和应用。

本书内容丰富，实用性强，适合于从事能源研究方面的研究人员及工程师们阅读参考，同时也适合于相关专业的高年级学生及研究生们阅读。