新书推荐|应对各种地球灾难和重大疾病，它是无所不能的新兴学科：《生态地学》

随着地学和生态学的相互渗透，二者交叉所产生的领域得到迅速发展，进而诞生了一门新兴的学科，即生态地学。可以说，生态地学是顺应人类解决重大生态、资源和环境问题，以及应对各种地球灾难和重大疾病而产生的，是在人类希冀摆脱这些困境却举步维艰的情况下形成的，是地学与生态学相互交叉的边缘学科。因此，它既是地学领域新兴的分支学科之一，也是生态学的重要组成部分。它必将在今后解决人类面临的重大生态、资源和环境问题，以及应对各种地球灾难和重大疾病中发挥日益重要甚至是不可替代的作用。

生态地学

生态地学是研究生态系统特别是各圈层水平上地球受自然和人为影响的过程，及其产生的各种效应与退化，以及预防、修复与调控的科学，是生态学与地学之间的新兴边缘科学。其涉及的主要研究内容包括各圈层及其生态过程、自然灾害与人为活动产生的生态效应、全球性生态问题、生态退化与疾病、生态修复与调控等，具体来说，包括：陆地圈及其生态过程，水圈及其生态过程，大气圈与气候变化，生物圈与生态地球化学，这四大圈层内涵及其生态过程的研究，以及地震与海啸、火山活动、气象灾害、山地地质灾害、地面变形这几种典型的地球上的自然灾害及其生态效应或对生态系统影响的研究。此外，研究内容还包括矿产资源开发、能源开发、城市化、大中型水库建设、环境污染几大人类活动及其生态效应或对生态系统影响的研究，还涉及植被破坏与土地荒漠化、淡水与海洋的生物污染、生物多样性锐减与生态耗竭等全球性生态问题的研究，生态退化、生态疾病及其致病机理的研究，以及退化环境和污染环境的生态修复与地理环境的生态调控研究。

研究范畴

各圈层及其生态过程

地球是一个耦合的非线性系统，各圈层之间相互联系、相互作用。当今地球上所面临的一系列威胁人类生存和发展的问题，是与人类活动密切相关的，从本质上来说，也是地球系统各圈层相互作用的体现。随着人口数量的快速增长及工农业生产的迅速发展，人们对化石燃料的需求量越来越大，各种能源开采利用活动也越来越频繁，向大气中排放的CO2 等温室气体的量也随之增加，对碳、氮、硫、磷等元素的生物地球化学循环的自然模式的干扰增强。同时，由于森林植被被大量砍伐，使得森林植被对大气的调节功能被削弱，从而加剧了大气圈的变化。最终，大气中CO2 等浓度明显上升，影响了大气圈本身的一些生态过程，从而干扰了其自动调节的功能，导致全球气候发生变化。连续30 年的测量表明，大气中CO2 的含量在以每年0.4%的速率增加，按现有的绝大多数气候模型估计，在不太远的将来可能使全球平均温度上升2℃。由于大气圈与水圈、土壤圈、生物圈是相互联系、相互作用的，全球气候的变化也会对水环境、土壤环境、生物环境等产生重要影响，如引起全球陆地植被类型和海洋生物物种的分布发生显著的改变，甚至对于一些适应性较差的生物，还有从地球上消失的可能，也可能使得极地冰雪融化，导致海平面的上升，从而危及一些沿海城市或岛屿上部分生物的生存，还会引起世界降雨量重新分配，可能导致干旱地区用水更加紧张，降雨量较大的地区则发生洪灾等。再如人类活动向近海、湖泊和河流等水体中排放工业、生活和农业污染物，导致水域系统发生污染，干扰了水圈的正常生态过程，使水质变差，尤其是对于水资源利用本来就很紧张的国家或地区造成水荒；同时，也会对水生生物也产生了毒害效应，使得生物种类和数量发生变化，破坏了原有的生态平衡，改变了其原来的生态功能。

此外，人类的活动对陆地圈和生物圈产生的多种干扰致使其生态过程也发生了改变，引发了一系列的生态问题，如植被破坏、土壤污染、生境破坏、生物多样性减少等，这些对人类的生存和发展都是极为不利的。因此，需要深入了解各圈层及其生态过程，找到当前所面临问题产生的根源，用系统、整体的思维和眼界来应对当前人类所面临的各种问题的严峻挑战。

自然灾害及其生态效应

地球在各种内力和外力的共同作用下会发生许多变化，从而导致一些自然灾害的产生，如地震、海啸、火山活动、气象灾害、山地地质灾害、滑坡及地面变形等。

已有资料显示，世界上地震主要分布在4个地震带。第一条地震带是差不多环绕了整个北太平洋沿岸的环太平洋地震带，全球约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎全部的深源地震都发生在此带；第二条地震带是沿着欧亚大陆南部展布的地中海-喜马拉雅地震带，地震次数占第二位；第三条地震带是沿着中脊展布的洋中脊地震带，主要分布在大西洋中脊和印度洋中脊上；第四条地震带是主要发生在裂谷的裂谷地震带。地震会引起地裂缝、建筑物倒塌，使人群生命受到威胁等，引起的人员伤亡和经济损失都是十分巨大的。据相关资料显示，在2008年的汶川大地震中，大约有6.9万人遇难、3.7万人受伤和1.8万人失踪，并且造成的直接经济损失达约8000多亿元。火山爆发也是一种比较典型的自然灾害。全世界约有死火山2000座、活火山516座。火山分布也不均匀，与年轻的山脉、海沟、海岛和地震带分布相吻合，主要分布在环太平洋火山带、阿尔卑斯-喜马拉雅火山带和大西洋海岭火山带三个带，还有约10%的活火山则分布在太平洋、印度洋、南极洲和东非大裂谷（有活火山7座）。其产生的各种危害也是十分严重的，如喷出的高温熔岩会使生物和建筑物化为灰烬，碎屑物质或熔岩会改变地形地貌，有的会堵塞河流，使航行受阻、河水泛滥成灾，还会产生污染大气的气体和火山灰等，造成大量的人员伤亡和财产损失。

滑坡、崩塌也是比较常见的山地地质灾害。安徽、湖南、云南、重庆、福建和四川等省（直辖市）是多发带。据《中国滑坡崩塌类型及分布图》所示，我国有13个滑坡、崩塌灾害分区。此外，还有龙卷风等气象灾害、地面沉降等地面变形等。

总之，地球上所发生的这些自然灾害，都会引发一系列的生态效应。需要深入研究，采取一定的防范措施，将可能带来的各种损失降到最低限度。

人类活动的生态效应

随着人类社会的不断发展，人类改造自然的能力不断增强。人类各项活动，如矿产资源的开发、能源开发、城市化、大中型水库建设、环境污染等，对地球系统的影响程度不断加深，所带来的各种负面效应也越来越突出，对生态系统乃至人类本身都会产生许多直接的和间接的危害。人口的增长和经济的发展，激增了各种矿产资源和能源的需求量，导致地球资源储存量日益缩减，尤其是对于一些不可再生资源，则面临着资源枯竭的可能性、环境功能不断退化，以及生物多样性减少等一系列生态效应，同时也在一定程度上制约了人类社会与经济的可持续发展。例如，在东北地区煤矿的开采过程中，会引起地下水位下降，排放大量未经处理含有煤粉、岩粉和其他污染物的矿井水，以及来自矿井排风、煤层瓦斯、煤矿矸石山自然产生的废气，并且导致土地资源和森林植被资源的破坏。在矿物加工过程中，也会排放出大量煤泥水、洗矸、煤尘和有害气体。在装运过程中，则会产生煤尘飞扬。在长期储放和长距离运输过程中，还会不断释放出多环芳烃、甲基汞和CO等有毒气体。在燃烧使用过程中，导致煤烟型大气污染等。例如，辽宁省铁岭柴河Pb-Zn 矿区的土壤Cd、Pb、Zn 元素含量大大超过了当地背景含量水平，而且当地农产品玉米籽实中Pb 元素严重超标。

当然，我们还需要极为关注城市化的问题。众所周知，工业革命的突起引起了生产力和生产关系的极大变革，城市化步伐不断加快。在我国，新中国成立以来，随着工商业的发展，我国也迅速开始了城市化过程，尤其是20世纪80年代以来，在市场机制激励下，城市化、工业化以前所未有的速度迅速发展。但是，随着城市人口的迅速增加、城市规模的不断扩大，也引发了一系列的生态问题，直接或间接地对生态系统和人体健康产生诸多不利的影响。城市大气、水、土壤会产生不同程度的污染，如机动车辆、工业生产，以及其他各种人类活动产生了大量的SO2、NOx和颗粒物等，引起大气环境污染问题日益突出；下垫面变成了人工铺砌的道路，阻碍了下垫面的各种物质流量交换，加上产生的大量人为热，会产生城市“热岛效应”，影响了城市局部气候；还会导致水资源供给量和住房紧张；车辆数多而造成交通混乱、车祸频发、噪声污染严重等。这些都会使人体健康受到直接或间接的威胁。研究发现，由于有害物浓度和输入能量的增加，癌症和高血压等“文明病”的发病率在逐年上升。总之，城市化的快速发展使得城市发展陷入了生态困境，反过来又制约了城市化的进一步发展。

水库建设也是人类一项大的工程活动。我国是世界上水库最多的国家，目前已建有大、中、小型水库约86800多座，总库容约4169亿m3，另外还有库容在10万m3 以下的塘坝630多万个。水库在防洪、灌溉、发电和航运等方面发挥着重要的调节作用；同时，水库改变了原来河流的水文规律，使河流失去了原有的平衡和自我调节能力，还会产生泥沙淤积问题，并且导致的一些水文现象的改变还会加剧资源的供需矛盾等。

其他人类活动，如大量施用农药，造成土壤有机污染，农产品安全也成了问题；固体废弃物堆积，土壤渗滤液对地下水产生污染；海上溢油事故导致海洋受到污染，海洋生物受到危害；含磷生活污水、农田径流等引起河流和湖泊发生富营养化、海湾和近海海域产生赤潮；汽车尾气、工业烟囱烟气排放，使得空气中SO2 和颗粒物等的含量增加，还可能导致光化学烟雾、酸雨等问题。

总之，人类的许多活动都会带来或大或小的生态效应，我们务必要充分重视。只有协调好人类与环境、经济发展与环境保护之间的关系，才能真正地实现可持续发展。

全球性生态问题

人类所面临的一系列问题，已经超出了一个国家或地区的范围，成为全球普遍关注的问题，如植被破坏与土地荒漠化、淡水与海洋的生物污染、生物多样性锐减与生态耗竭等。事实上，人类对地球系统及其各圈层的作用及其内部的相互作用，产生的这种地球系统整体效应，是一切全球性问题的根源。

相关资料显示，20世纪90年代，全球每年采伐森林1460万hm2，重新造林520万hm2，其间森林面积净减9400万hm2，相当于全部森林面积的2.4%。每年也有近4%的森林受到了各种灾害的影响，如全球每年平均有1.04亿hm2的森林受到林火、有害生物（包括病虫害），以及干旱、风雪、冰和洪水等的影响。

由于超载放牧及草原管理不善等问题，草地植被也被大量破坏。而植被的破坏又是土地荒漠化发生的原因之一。据相关报道，从1984年到1991年，全球荒漠化土地从34.75亿hm2增加到35.92亿hm2，其中包括草场的退化、旱作农地土壤肥力下降和灌溉农地的退化等。我国荒漠地主要分布在北部，尤其是在西北部，而且沙漠、干旱半干旱地区、山地、沼泽地和某些沿海地区所占的面积越来越大。土地荒漠化改变了地表特征，破坏地表辐射收支平衡，诱发气候和环境变化等，最直接的后果即导致沙尘暴的发生。

淡水与海洋污染是另一值得关注的重要问题。据世界水委员会报道，全球有一多半的主要河流被污染，这些退化和有毒的水域生态系统日益威胁着人类的生存与发展，而且还会对其他生物产生毒害作用，改变生物的种类和数量，从而打破了水域生态系统原有的结构和功能，进一步影响人类的健康，降低淡水和海洋资源的可利用性，不利于经济和社会的可持续发展。尤其是海湾赤潮和湖泊的富营养化这类生物污染一直是全球关注的热点。工农业的迅速发展及城市化进程的加快，向河流、湖泊和海洋排放了大量含氮含磷的工业废水、农田径流和生活污水，引起这些水体发生了不同程度的富营养化状态。根据《2012年中国海洋环境状况公报》，2012年经由全国72条主要河流入海的污染物量，化学需氧量（CODCr）为1388万t，氨氮（以氮计）为32.8万t，硝酸盐氮（以氮计）为228万t，亚硝酸盐氮（以氮计）为6.2万t，总磷（以磷计）为35.9万t。其中，与2011年相比，CODCr 降低了14%，而硝酸盐氮、总磷却分别增加了38%和47%。2012年全海域共发现赤潮73次，累计面积7971 km2。其中，东海发现赤潮次数最多，为38次；渤海赤潮累计面积最大，为3869 km2。赤潮高发期集中在5～6月。2012年赤潮发现次数为2008年以来最多，但累计面积较五年平均值减少2585 km2。此外，在我国湖泊总量中，约1/3是淡水湖泊，并且主要分布在长江中下游地区，但这些湖泊中的绝大部分也已处于中营养或富营养水平，引发了水域中蓝藻等大量生长，生态系统结构和功能发生了衰退。因此，淡水与海洋生物性污染的防治是当前的一大任务。

据UNEP-WCMC 可知，全球已知生物有175万种，包括未知的物种可能有1400万种。其中，细菌4000种，原生物（藻类和原生动物等）8万种，脊椎动物5.2万种，无脊椎动物127.2万种，真菌7.2万种，植物27万种。随着人类改造自然的能力越来越强，人们对生物的影响力也越来越大，由于基础设施建设、不合理地开采资源、污染和破坏环境、引入外来入侵种等各种人类活动，生物多样性受到了巨大的威胁。据相关报道，自1970年以来，世界海草丧失了20%，脊椎动物种群平均减少了30%；1980年以来红树林丧失了20%、珊瑚礁减少了38%，部分地区湿地丧失率达95%，并且有些自然栖息地已减少了20%。在我国高等植物中，濒危或接近濒危的物种占特种总数的15%～20%，高于世界10%～15%的平均水平。据有关资料估计，近代物种的丧失速度比自然灭绝速度加快了近1000倍，比形成速度加快了近100万倍，特种的灭绝速度由大致每天1种加快到了每小时1种。这些无不说明，当前世界生物多样性锐减和生态耗竭问题严峻，需要大量开展相关的对策研究，实施有效措施来加以保护。同时，面对这些全球性问题，需要进一步加强国际间的交流与合作，共同致力于这些问题的解决，为保护我们共同的家园努力。

生态退化与生态疾病

由于人类不合理地开发利用自然资源，对生态系统产生了许多“不可磨灭”的影响，如过度放牧、大量砍伐森林、随意改变生物栖息地、大量排放各种形式的污染物等，由此导致了许多生态退化现象的发生，如土地沙漠化、森林和草地植被破坏、生物多样性锐减、濒危物种灭绝，以及海洋、河流和湖泊受到污染等，进而产生许多不利影响，如森林破坏、水资源短缺、全球气候变化等。

据相关报道，全国90.0%可利用的天然草原存在不同程度的退化，每年以200万hm2 的速度递增。据UNEP统计，在20世纪末的30年里，全球大约20亿hm2 的土地（占陆地面积的15%）是因为人类活动而退化的。其中，35%由于过牧、30%由于毁林、27%由于农业活动、7%由于过度樵采、1%由于工业活动。2006年，草畜平衡监测结果也表明，全国天然草原平均载牲畜34.0%左右。在全国266个牧区、半农半牧区县（旗）中，204县（旗）处于超载状态，其中牧区县平均超载28.%，半农半牧区县平均超载42.0%。由于过度垦殖、过度樵采毁林、过度放牧、经济林过度开发和开发建设使得我国水土流失、生态退化严重。2000年公布的普查结果表明，全国水土流失面积达356万km2，占国土面积的38%。然而，生态系统一旦遭到破坏，就会导致生态平衡失调，恢复的时间会比较长，而且还需要投入大量的资金，甚至有些破坏是不可逆转的。特别是近些年来，由于人口数量的激增，经济发展步伐不断加快，再加上资源开发不尽合理，这些都导致了西部地区的生态退化问题越来越突出。这不仅影响了西部地区本身的可持续发展，而且也会对中、东部地区的发展起到制约作用。

当前，西部地区的生态退化问题主要是水土流失、荒漠化与草地退化以及生物多样性减少等。全国80.00%的水土流失面积、81.43%的沙化面积和93.27%的草原“三化”面积分部在西部地区（含内蒙古）。在《全国生态环境建设规划》中，我国有8个生态环境建设的重点地区，西部地区就占了5个，包括黄河上中游地区、长江上中游地区、“三北”风沙综合防治区、青藏高原冻融区和草原区。其中，黄河上中游地区（总面积为64万km2）与长江上中游地区（175 万km2）水土流失面积分别达44.8 万km2 和55 万km2 ,“三北”风沙综合防治区（169km2）荒漠化面积达31 km2，青藏高原冻融区（176 万km2）水力风力侵蚀面积为22万km2，草原区（400 万km2）“三化”面积为135万km2。

生态环境是人类赖以生存和发展的基础。人类不合理的利用自然资源，对生态环境产生污染和破坏，会引起“生态疾病”的发生。相关研究表明，只有极少数特殊类型的癌症与遗传因素有关，而大多数癌症可看成是“生态疾病”的一类，与环境密不可分，而且化学因子是大多数类型癌症的致病原因。也有相关报道指出，随着各种化学农药（杀虫剂、除草剂和杀真菌剂等）、工业排放污染物、生活废料、汽车废气及其他污染物水平的增加，阿尔茨海默症、帕金森病及各种中枢神经疾病等各种脑病患病率激增。比较典型的如20世纪30～60年代震惊世界的“八大公害”事件。其中，比利时马斯河谷烟雾事件、美国洛杉矶烟雾事件、美国多诺拉事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市哮喘病事件都是由于人类活动产生的大气污染所致的人类危害，日本水俣病事件则是由于含汞污水污染了海湾导致近万人甲基汞中毒，日本富山痛痛病事件也是因为镉污染了土壤而食用含镉大米造成的，而日本爱知县米糠油事件也归于人类管理不善导致。这一系列都是由于生态环境遭到破坏而使人体健康产生危害的典型例子。

生态问题一方面会对人类的生存和发展产生不利影响，引发许多“生态疾病”；另一方面，生态系统本身也会遭受巨大的创伤。例如，1972～1992年，世界著名的“十大事件”就是最好的证明。由于美国和加拿大二氧化硫的排放，产生的酸雨使得湖泊酸化，大量鱼类等水生生物死亡。又如，德国大量森林也因为酸雨问题染上枯死病，该区儿童每年有数万人感染特殊的喉炎症；卡迪兹号油轮触礁引起了海上溢油，导致牡蛎、海鸟等大量死亡，墨西哥湾井喷事件则使海洋受到严重污染；海湾战争油污染事件，使数万只海鸟丧命，毁灭了波斯湾一带大部分海洋生物；印度博帕尔杀虫剂厂毒气泄漏，大量人群受害；瑞士剧毒农药流入莱茵河，生态系统受到严重破坏；切尔诺贝利核泄漏事件，使多个国家居民和生态受到其害；工业废气、废水等污染使库巴唐变成“死亡谷”，雅典二氧化碳、一氧化碳浓度很高，政府宣布进入“紧急状态”并且许多市民出现中毒症状等。这些事件，无一不说明，人类与生态的健康或疾病，都与环境有着密切的联系；同时，大部分原因则又是由于人类活动所产生的。

生态修复与生态调控

随着工农业生产的迅速发展，水、沉积物、土壤和大气等环境介质都受到了不同程度和一定范围的污染，进行相关的修复和治理是极其迫切的任务，具有十分重大的实践意义。目前，理论和技术上可行的污染环境修复技术主要有物理修复、化学修复、物理化学修复、生物修复（包括微生物修复、植物修复、酶学修复和动物修复等）、生态修复、农艺修复，以及物理-生物、化学-生物化学-化学、生物-生物等各种联合方式的修复。经过广泛的研究和实践，近年来，很多修复技术已经进入现场应用阶段并取得了较好的治理效果。

植物修复通过植物积累、植物稳定、植物降解、植物挥发、植物根际降解等机制来去除或降低土壤或水体中重金属和有机污染物，具有投资少、不破坏场地结构、不引起二次污染等特点，是一种很有前景的绿色修复技术。正由于如此，重金属超积累植物的筛选和应用研究得到了重视，相继发现了天蓝遏蓝菜（Thlaspi caerulescens）对Zn和Cd有超积累作用，蜈蚣草（Pteris vittata L.）对As具有超积累效果，龙葵（Solanum nigrum）、球果蔊菜（Rorippa globosa）、紫茉莉（Mirabilis jalapa）、孔雀草（Tagetes patula）、缨绒花（Emilia javanica）和三叶鬼针草（Bidentis pilosae）等为Cd超积累植物，蒲公英对Cd单一及Cd-Pb-Cu-Zn复合污染的耐性较强，Cd超富集植物球果蔊菜对Cd-As复合污染也有很强的忍耐力和一定的修复潜力，肥料添加剂能增强Cd超积累植物球果蔊菜对Cd的植物提取能力，使用化学添加剂EDTA、半胱氨酸、水杨酸和吐温80可以提高Cd超积累植物龙葵对Cd的提取效果，并可增强多环芳烃（PAH）的生物降解。

近年来，在石油污染土壤花卉植物修复方面取得了突破性进展。从30种花卉植物中筛选出了3种对石油烃污染具有强耐受力且能促进总石油烃降解的修复植物，分别为紫茉莉、凤仙花（Impatiens balsamina）和牵牛花（Pharbitis nil）。此后，研究还发现天人菊、松果菊、高羊茅、火凤凰以及紫花苜蓿可以用来对石油污染土壤进行植物修复。研究表明，花卉植物修复石油污染土壤的机制主要有：①植物对污染物的直接吸收；②根部释放分泌物和酶促进污染物的降解作用；③植物强化根际微生物的降解作用。

然而，无论是化学修复、物理修复，还是植物修复、微生物修复，在修复工作中都发挥了各自的优势，但同时也存在多方面的局限性。为了克服各种单一技术的缺陷，生态修复或其他联合修复技术得到了重视和推广。生态修复是指在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。可见，生态修复是各种修复技术的综合与最优化，是一种理想的修复方式。

土壤由于具有隐蔽性、滞后性、累积性和长期性等特点，其控制、治理和修复的广度与研究深度又远远不及污染大气和水体的治理与修复。但事实上，土壤作为环境系统的核心介质，是沟通大气和水体的枢纽，也是生物体和人类社会的基本载体，土壤污染得不到有效解决，大气和水体的污染也解决不了。因此，污染土壤修复也是环境修复领域的重中之重。

有关调控的概念，最早可追溯到Norbert Weiner 于1948年出版的《控制论》一书。至今，控制论一直围绕着生命系统与环境的关系开展研究，经历了生物控制论、智能控制论、经济控制论和社会控制论等几个发展阶段，并且逐渐发展成对人为中心的社会-经济-自然复合生态系统调控规律研究的生态控制论。王如松院士曾指出，生态调控主要遵循循环再生、协调共生和持续自生三大原则，这三原则分别从自然、经济、社会三个不同层次去调整资源利用效率，改善生态关系，拓宽生态位，增强复合系统的活力，三者互相依存，缺一不可；高效（即高的经济效益和发展速度）与和谐（即和谐的社会关系和生态稳定性）是可持续发展包含的两个相辅相成的生态经济目标，而生态调控的任务就是要运用再生、共生和自生原理去利用机会，提高效率，减少风险和改善功能，使社会、经济和环境得到协调发展。例如，针对由于现代生活方式所导致的居室污染，可以加强室外绿化与生态建设，在良好的室外绿化区，绿色植物会对扩散进入室外大气中的污染物具有吸收和净化作用，从而促进室内污染物向外转移与扩散。因此，在城市建设规划过程中，我们必须注意在城市各建设物之间布置一定面积的公共绿化区；也可以积极推行室内养花种草，这不仅能陶冶人的情操，而且也能起到美化居室的效果，其中的花卉、草类植物还能吸收室内产生的一些污染物；也可以在室内安置自然和机械通风装置，不良的通气状况容易导致CO和PAH等大气污染物的形成，需要适当开窗加强空气流通，特别要注意改善厨房的通风条件以减少油烟污染；还可以在居室墙上有意识地布置一些滤料或多孔介质，这也应该作为现代居室装修的一个重要组成部分，以吸收和“消化”室内空气中的污染物。此外，还可以多方发展居室大气污染控制技术，如发展建筑环境密闭隔绝技术、新式住宅布局技术、室内空气更新技术，以及开发对人体无害或无污染的绿色建筑材料等，从而杜绝室外大气污染向室内扩展和蔓延，使居室中的污染物限制在一定的水平范围内。

《生态地学》

主编　周启星

责任编辑　席慧 刘晶

北京：科学出版社，2017.2

ISBN：978-7-03-051628-2

《生态地学》比较全面地论述了生态地学的学科归属、基本概念、基础理论与研究方法，比较系统地阐明了生态地学的基本原理，并对生态地学今后的研究进行了展望。全书的主要内容有：生态地学的形成与发展、学科定义、基本概念、研究方法与手段；陆地圈及其生态过程，水圈及其生态过程，大气圈与气候变化，生物圈与生态地球化学；地球上的自然灾害及其地表生态效应，人类活动所致的地表生态效应；地圈生态疾病与地医学问题，全球性生态地学问题；地表生态修复与调控等。

目录

前言
第一章绪论
第一节地学及其学科体系
一、地学学科定义与研究范畴
二、地学分支学科
三、地球系统科学
第二节生态学及其学科体系
一、生态学学科定义与研究范畴
二、生态学基本原理
三、生态学分支学科
第三节生态地学的形成与其发展
一、生态地学形成的学科基础
二、生态地学的形成过程与其发展
第四节生态地学的学科定义与基本概念
一、生态地学的学科定义与研究范畴
二、生态地学涉及的几个重要概念
第五节生态地学的相关学科与其区别
一、环境地学
二、生态地理学
三、生态环境地理学
四、污染气象学
五、环境海洋学
六、环境土壤学
第六节生态地学研究方法与手段
一、概述
二、生态学方法
三、地学方法
四、相似学科方法
思考练习题
第二章陆地圈及其生态过程
第一节陆地圈及其与其他圈层的关系
一、陆地圈概述
二、陆地圈与其他各圈层之间的相关关系
第二节土壤圈与地表生态系统
一、土壤圈概述
二、土壤圈的形成
三、地表生态系统概述
四、土壤圈在地表生态系统中的作用
第三节陆地生态过程
一、陆地生态过程的概念
二、陆地生态系统中的物质循环
三、根际微生态过程
四、陆地生态系统中的能量流动
五、污染物的陆地生态过程
六、陆地生态系统动态模型
思考练习题
第三章水圈及其生态过程
第一节水圈与水生态系统
一、水圈概述
二、水循环
三、水生态系统
四、生态区划、水生态分区和水生态功能分区
第二节湿地及其生态学意义
一、湿地概述
二、湿地生态系统
三、湿地生态系统生态过程
四、湿地生态系统健康
五、湿地生态系统退化与恢复
第三节海洋生态过程
一、海洋生态系统概述
二、海洋生态系统服务
三、海洋生态过程
四、海洋生态系统富营养化和赤潮
思考练习题
第四章大气圈与气候变化
第一节大气圈及大气污染
一、大气圈组成及特征
二、大气污染
三、大气污染的危害
第二节局域性气候变化
一、概述
二、局域性气候变化的影响
三、应对变化的策略
第三节全球气候变化
一、大气圈内的生态过程
二、全球气候变化的成因
三、全球性气候变化现象
四、对自然生态系统的影响
五、应对变化的对策
思考练习题
第五章生物圈与生态地球化学
第一节生物圈
一、生物圈是地球上最大的生态系统
二、生物圈具有自我调节功能
三、生物圈时刻处于演化中
四、人与生物圈
第二节生物地球化学循环
一、基本概念
二、碳的生物地球化学循环
三、氮的生物地球化学循环
四、磷的生物地球化学循环
五、硫的生物地球化学循环
六、重金属的生物地球化学循环
七、生物对生源要素生物地球化学循环的影响
第三节生态地球化学
一、生态地球化学形成的背景和在我国的发展
二、生态地球化学的学科定义与预期目标
三、生态地球化学的研究对象
与主要研究内容
四、生态地球化学效应
五、生态地球化学评价与评估
六、生态地球化学预警
思考练习题
第六章地球上的自然灾害及其地表生态效应
第一节地震、火山活动与海啸及其地表生态效应
一、地震及其地表生态效应
二、火山活动及其地表生态效应
三、海啸及其地表生态效应
第二节气象灾害及其地表生态效应
一、概述
二、干旱灾害及其地表生态效应
三、洪涝灾害及其地表生态效应
四、台风、飓风灾害及其地表生态效应
第三节山地地质灾害及其地表生态效应
一、山地地质灾害概述
二、崩塌灾害及其地表生态效应
三、滑坡灾害及其地表生态效应
四、泥石流及其地表生态效应
第四节地面变形、沉降和塌裂及其地表生态效应
一、地面变形与沉降及其地表生态效应
二、地面塌陷及其地表生态效应
三、地裂缝及其地表生态效应
思考练习题
第七章人类活动所致的地表生态效应
第一节矿产资源开发及其地表生
态效应
一、矿产资源开发及现状
二、矿产资源开发与重金属污染
三、矿产资源开发导致的地表生态效应
第二节能源开发及其地表生态效应
一、能源资源开发及现状
二、能源植物的概念及其开发
三、能源开发导致的地表生态效应
第三节城市化及其地表生态效应
一、城市化与地表环境污染
二、中国城市化进程与生态效应机制
三、城市化人类与生态系统的交互作用
第四节大中型水库建设及其地表生态效应
一、大中型水库生态效应特征
二、水库修建对生态系统的影响
三、水库工程生态效应评价
第五节化学品生产及其地表生态效应
一、化学品的生产
二、重金属化学品污染的地表生态效应
三、有机化学品污染的地表生态效应
思考练习题
第八章地圈生态疾病与地医学问题
第一节医学地理学
一、概述
二、生态疾病的内涵
三、生态疾病发生的地学因素
第二节地圈的生态疾病
一、地球化学性疾病
二、环境污染病
三、致病机理
第三节地医学问题
一、地医学的学科与分支问题
二、地医学的研究范畴问题
三、地医学研究的方法学问题
四、地医学研究展望
思考练习题
第九章全球性生态地学问题
第一节植被破坏与土地荒漠化
一、植被破坏
二、森林植被破坏
三、草原植被破坏
四、土地荒漠化
第二节淡水与海洋的生物污染与危害
一、生物污染
二、淡水的生物污染
三、海洋的生物污染
第三节生物多样性锐减与生态耗竭
一、生物多样性与生态系统的功能关系
二、生物多样性锐减
三、生物多样性的保护
四、生态耗竭
第四节地圈生态退化
一、生态退化
二、地袁生态退化
三、生态退化的原因
思考练习题
第十章地表生态修复与调控
第一节生态修复的概念与理论基础
一、生态修复的概念
二、生态修复的发展过程
三、生态修复的实践与意义
四、生态修复的理论基础
第二节污染地表环境的生态修复
一、被破坏地表场地的生态修复
二、河流和湿地的生态修复
第三节地理环境的生态调控
一、几个重要概念
二、自然地理环境的生态调控
三、经济地理环境的生态调控
四、社会文化环境的生态调控
思考练习题
主要参考文献

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资料来源：科学出版社科学网博客

本期编辑：胡月童 王波涛 王新宇  

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