《研究生教育十二五規(guī)劃教材:污染與恢復生態(tài)學》可供高等學校環(huán)境科學、生態(tài)學、農學、林學研究生學習污染與恢復生態(tài)學參考,也可作為高年級本科生的教學用書以及相關專業(yè)技術人員參考書。
目錄
序
前言
緒論1
一、污染與恢復生態(tài)學產生的學科背景1
二、污染與恢復生態(tài)學的定義1
三、污染與恢復生態(tài)學的主要研究內容2
四、污染與恢復生態(tài)學的研究任務2
五、污染與恢復生態(tài)學的發(fā)展趨勢3
小結4
復習思考題5
建議讀物5
推薦網絡資訊5
第一章個體污染生態(tài)學6
第一節(jié)污染環(huán)境下生物的生長6
一、污染對生物生長的影響6
二、污染環(huán)境下生物生長的調整18
第二節(jié)污染環(huán)境下生物的發(fā)育23
一、污染對生物發(fā)育的影響23
二、污染環(huán)境下生物發(fā)育的調整26
第三節(jié)污染環(huán)境下生物的繁殖27
一、污染對生物繁殖的影響27
二、污染環(huán)境下生物的繁殖對策31
第四節(jié)生物個體與污染環(huán)境關系的一般原理32
一、環(huán)境污染物對細胞膜結構和功能的影響32
二、生物對污染環(huán)境的適應36
小結37
復習思考題37
建議讀物38
推薦網絡資訊38
第二章種群污染生態(tài)學39
第一節(jié)種群對污染壓力的響應39
一、水分生理的響應39
二、光合生理的響應40
三、呼吸作用的響應40
四、遺傳結構的響應41
第二節(jié)污染環(huán)境下種群的空間分布特征41
一、種群分布界限41
二、種群分布格局42
第三節(jié)污染環(huán)境下種群的數量特征43
一、種群參數變化43
二、種群增長情況48
三、種群數量的變動情況49
第四節(jié)污染環(huán)境下種群的遺傳特征50
一、基因庫的變化50
二、基因型頻率和基因頻率的變化50
三、遺傳漂變50
四、遺傳瓶頸和建立者效應51
第五節(jié)污染環(huán)境下種群的行為51
一、回避行為51
二、捕食行為52
三、警惕(警覺)行為52
第六節(jié)污染環(huán)境下種群的變異和進化53
一、基因突變53
二、染色體變異57
三、種群的微進化59
第七節(jié)污染環(huán)境下種群的調節(jié)60
一、種群密度調節(jié)60
二、食物調節(jié)61
三、捕食者調節(jié)61
小結62
復習思考題62
建議讀物62
推薦網絡資訊63
第三章群落污染生態(tài)學64
第一節(jié)群落對污染壓力的響應64
一、群落物種多樣性的喪失64
二、群落對污染環(huán)境的適應65
第二節(jié)污染環(huán)境下群落的結構變化67
一、垂直結構的變化67
二、水平結構的變化69
三、污染對群落種間關系的影響70
第三節(jié)污染環(huán)境下群落的功能變化71
一、群落生產力71
二、養(yǎng)分循環(huán)73
第四節(jié)污染環(huán)境下群落的演替74
一、環(huán)境污染下植物群落的演替74
二、環(huán)境污染下動物群落的演替74
三、環(huán)境污染下微生物群落的演替75
第五節(jié)生物群落對環(huán)境污染的生態(tài)監(jiān)測76
一、利用生物群落監(jiān)測大氣污染76
二、利用生物群落監(jiān)測水污染78
三、利用生物群落監(jiān)測土壤污染82
小結83
復習思考題83
建議讀物83
推薦網絡資訊83
第四章生態(tài)系統污染生態(tài)學84
第一節(jié)污染生態(tài)系統84
一、污染生態(tài)系統的組成84
二、污染生態(tài)系統受污染的程度84
三、生態(tài)系統受污的效應體現84
第二節(jié)污染環(huán)境下生態(tài)系統組成成分的變化85
一、生產者的變化85
二、消費者的變化85
三、分解者的變化85
第三節(jié)污染環(huán)境下生態(tài)系統的結構變化86
一、形態(tài)結構的變化86
二、時空結構的變化87
三、營養(yǎng)結構的變化88
第四節(jié)污染環(huán)境下生態(tài)系統的生物生產力89
一、初級生產的變化89
二、次級生產的變化89
第五節(jié)污染物對生態(tài)系統主要元素循環(huán)的影響90
一、氮循環(huán)90
二、磷循環(huán)92
三、有毒有害物質的循環(huán)94
第六節(jié)環(huán)境污染下生態(tài)系統的信息傳遞96
一、環(huán)境污染下生態(tài)系統信息傳遞的特征96
二、環(huán)境污染對生態(tài)系統信息傳遞的影響97
第七節(jié)污染環(huán)境下的生態(tài)系統服務功能102
一、污染環(huán)境對生態(tài)系統多樣性和復雜性的影響102
二、環(huán)境污染對生態(tài)系統服務功能的影響105
小結108
復習思考題109
建議讀物109
推薦網絡資訊109
第五章景觀污染生態(tài)學110
第一節(jié)污染環(huán)境下景觀的結構變化110
一、污染條件下景觀組成要素的變化110
二、污染條件下景觀異質性的變化114
第二節(jié)污染環(huán)境下景觀的功能變化115
一、景觀生產功能的變化115
二、景觀生態(tài)功能的變化119
三、景觀美學功能的變化121
四、景觀文化功能的變化121
第三節(jié)污染環(huán)境下景觀的動態(tài)變化121
一、對景觀穩(wěn)定性的影響122
二、景觀的破碎化123
三、景觀多樣性的變化123
小結124
復習思考題125
建議讀物125
推薦網絡資訊125
第六章污染淡水生態(tài)系統的恢復126
第一節(jié)污染河流生態(tài)系統的恢復126
一、污染河流生態(tài)系統概述126
二、河流生態(tài)系統受損的原因127
三、污染河流結構和功能的變化129
四、污染河流生態(tài)恢復的原理、目標與原則132
五、污染河流生態(tài)系統恢復的方法136
第二節(jié)污染湖泊生態(tài)系統的恢復137
一、污染湖泊生態(tài)系統概述137
二、湖泊生態(tài)系統退化的原因138
三、污染湖泊結構和生態(tài)功能的變化140
四、污染湖泊生態(tài)系統恢復的原理與方法142
小結148
復習思考題148
建議讀物148
推薦網絡資訊148
第七章污染海洋生態(tài)系統的恢復149
第一節(jié)污染海洋生態(tài)系統概述149
一、海洋污染概況149
二、污染海洋生態(tài)系統的表現及其成因150
三、海洋污染的生態(tài)效應157
第二節(jié)赤潮的防治158
一、物理法158
二、化學法158
三、生物法159
第三節(jié)海洋油污染的防控160
一、物理處理160
二、化學處理160
三、生物處理161
第四節(jié)重金屬污染的防治162
第五節(jié)持久性有機物污染的防治163
一、物理法163
二、化學法163
三、生物法163
第六節(jié)放射性物質污染的控制164
一、放射性物質的近海處理164
二、放射性物質的深埋164
第七節(jié)海上溢油事故處理案例分析165
小結165
復習思考題166
建議讀物166
推薦網絡資訊166
第八章污染土壤生態(tài)系統的恢復167
第一節(jié)土壤污染概述167
一、土壤污染的定義167
二、土壤污染的特點168
三、土壤污染的來源168
四、土壤污染的類型169
第二節(jié)污染土壤的物理修復170
一、污染土壤物理修復的原理170
二、污染土壤物理修復的方法171
三、污染土壤物理修復的優(yōu)缺點171
第三節(jié)污染土壤的化學修復172
一、污染土壤化學修復的原理172
二、污染土壤化學修復的方法172
三、污染土壤化學修復的優(yōu)缺點176
第四節(jié)污染土壤的植物修復176
一、污染土壤植物修復的原理177
二、污染土壤植物修復的方法177
三、污染土壤植物修復的優(yōu)缺點179
第五節(jié)污染土壤的微生物修復181
一、污染土壤微生物修復的概念181
二、污染土壤的微生物修復原理181
三、污染土壤微生物修復的種類183
四、污染土壤微生物修復技術185
五、微生物修復技術的優(yōu)缺點186
第六節(jié)案例分析186
一、美國重金屬污染土壤治理案例186
二、中原油田五廠污染土壤的修復試驗工程187
三、利用植物修復技術修復土壤重金屬污染188
小結189
復習思考題189
建議讀物189
推薦網絡資訊190
第九章污染景觀的生態(tài)恢復191
第一節(jié)污染景觀恢復的原則191
一、整體性原則191
二、生態(tài)持續(xù)性原則191
三、資源持續(xù)利用原則192
四、經濟合理性和針對性原則192
五、社會廣泛參與原則192
第二節(jié)污染景觀的結構恢復192
一、景觀要素的恢復192
二、景觀異質性的恢復194
三、景觀網絡重新形成與空間格局再生194
第三節(jié)污染景觀的功能恢復194
一、景觀連接度與連通性的恢復195
二、景觀中水分和養(yǎng)分運動的恢復195
三、景觀中物種運動的恢復196
四、景觀美學功能和文化功能的恢復196
第四節(jié)污染景觀的動態(tài)過程恢復196
一、景觀穩(wěn)定性的恢復196
二、景觀完整性的恢復198
三、景觀多樣性的恢復198
小結198
復習思考題199
建議讀物199
推薦網絡資訊199
第十章污染與恢復生態(tài)學的一般研究方法200
第一節(jié)研究課題的確定200
一、選題的來源200
二、選題的方法200
三、選題的注意事項201
第二節(jié)實驗的設計201
一、實驗設計的基本原則201
二、實驗設計的方法202
三、實驗設計的常見錯誤203
第三節(jié)實驗的開展204
一、野外調查204
二、受控實驗204
三、多學科交叉204
四、新技術的運用205
第四節(jié)實驗數據的統計分析205
一、常用方法205
二、常用軟件207
第五節(jié)研究論文的撰寫與發(fā)表208
一、研究論文的一般結構208
二、研究論文主要部分撰寫注意事項208
三、論文投稿的注意事項210
第六節(jié)主要污染與恢復生態(tài)學期刊210
小結211
復習思考題211
建議讀物211
推薦網絡資訊211
參考文獻212
。ㄎ澹┱趄v作用的改變
植物葉片細胞中的Cd主要來源于從維管束到葉片組織的水分遷移,說明蒸騰作用對葉片中重金屬累積起到重要作用。因此Cd在植物體內長距離運輸的速率受蒸騰作用影響,蒸騰越強,向莖葉中運輸也就越多越快。
在低濃度毒物刺激下,細胞膨脹,氣孔阻力減小,蒸騰加速。但當污染物濃度超過一定閾值后,氣孔阻力增加使氣孔關閉,蒸騰強度降低,從而減輕毒物危害。王煥校(2012)認為蒸騰下降可能與重金屬誘導的植物體內脫落酸(ABA)濃度增加有關。
(六)激素平衡的維持
植物生長調節(jié)物質如ABA、水楊酸等,能夠通過調節(jié)植物生長狀況來改善重金屬脅迫下的植物生長狀況,增強其抗逆性。ABA是一種植物內源激素,它能夠誘導植物對低溫、鹽害和重金屬等非生物脅迫的抗性。趙鸝等(2008)研究發(fā)現施加外源ABA能夠有效恢復Hg脅迫下種子萌發(fā)力,增強植物抗逆性。水楊酸作為一種植物生長調節(jié)物質,也能夠影響植物對重金屬的耐受性。陳珍和朱誠(2009)研究表明植物在重金屬脅迫下,利用水楊酸處理或預處理都能夠促進植物生長,使其能夠正常發(fā)揮吸收功能,并推測水楊酸可能通過參與調節(jié)光合作用速率和效率來增強植物對重金屬脅迫的抗性。