2022年1月，我國首部系統論述全球乾旱區科學的專著《乾旱區科學概論》出版。
基本介紹
- 中文名：《乾旱區科學概論》
- 作者：陳亞寧
- 出版時間：2022年1月
- 出版社：科學出版社
- 頁數：435 頁
- ISBN：9787030699206
內容簡介,目錄,
內容簡介
《乾旱區科學概論》一書是中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室陳亞寧研究員及其團隊基於長期在乾旱區研究工作經驗，結合大量數據與案例，梳理和集成的我國首部系統論述全球乾旱區科學的專著。
書中涵蓋了乾旱區科學的基本概念、理論和研究技術方法，闡述了全球乾旱區的分布、形成和演變規律，分析了乾旱區氣候、水文、土壤、植被等主要生態環境要素的基本特徵，並系統論述了乾旱區氣象與氣候學、乾旱區水文學、乾旱區綠洲學、乾旱區生態學、乾旱區土壤生態學、乾旱區風沙地貌學等分支學科的主要研究內容和熱點問題。
乾旱區科學是一門綜合了自然科學和社會科學的新學科，其研究重點在於解析乾旱區自然生態要素特徵，解讀全球氣候變化和人類活動對乾旱區經濟社會發展的影響，闡明自然資源開發與生態環境保護的關係，促進乾旱區經濟社會的可持續發展。
中國科學院院士秦大河為該書作序。他表示，乾旱區科學不僅關係到乾旱區本身，還涉及人類生產生活和經濟發展的方方面面。該書的出版，對乾旱區科學學科體系的建立、發展和完善具有重要的現實意義，將進一步加快乾旱區科學研究人才隊伍的培養，促進乾旱區科學學科體系的建設，為乾旱區資源合理利用、生態可持續管理和經濟社會綠色發展提供重要科技支撐。
該書面向地理學、環境學、大氣學、水文水資源學、地質地貌學以及綠洲農業生態學、農業經濟學、綠洲園藝學等領域的科研和管理人員，可供大專院校相關專業師生參考和使用，並為經濟社會等管理部門的決策者提供參考。
目錄
序一
序二
前言
上 篇
第1章 地球上的乾旱區 3
1.1 乾旱區的分布與特點 3
1.1.1 乾旱區的特徵 3
1.1.2 乾旱區的劃分 4
1.1.3 乾旱區的分布 4
1.1.4 乾燥度與乾旱 6
1.2 乾旱區的面積變化和類型轉化 8
1.2.1 乾旱區及不同乾旱類型的面積變化 8
1.2.2 乾旱類型之間的相互轉化 8
1.2.3 乾旱區的城市人口與水危機 9
1.3 乾旱區的成因 12
1.3.1 環流和副熱帶高壓 13
1.3.2 地形作用 13
1.3.3 洋流 14
1.3.4 人類活動與陸氣相互作用 14
1.3.5 沙塵氣溶膠 14
1.3.6 海氣相互作用 15
1.3.7 全球變暖 16
參考文獻 16
第2章 乾旱區生態環境要素及基本特徵 20
2.1 乾旱區的主要生態環境要素 20
2.1.1 乾旱區氣候要素特點 20
2.1.2 乾旱區水文要素特徵 24
2.1.3 乾旱區土壤、植被類型及特點 37
2.2 乾旱區生態環境的基本特徵 46
2.2.1 水資源短缺 46
2.2.2 生態系統類型多樣 47
2.2.3 生態環境脆弱 48
2.2.4 綠洲化與荒漠化 48
2.3 乾旱區可持續發展面臨的問題與挑戰 49
參考文獻 52
第3章 乾旱區科學的內涵及研究內容 55
3.1 乾旱區科學的基本概念及理論框架 55
3.1.1 乾旱區科學的定義及內涵 55
3.1.2 乾旱區科學的研究架構與主要內容 56
3.1.3 乾旱區科學的學科體系 57
3.2 乾旱區科學的研究意義 59
3.3 乾旱區科學的發展及研究現狀 61
3.3.1 乾旱區科學的形成與發展 61
3.3.2 中國乾旱區的科學考察研究 62
3.4 乾旱區地域系統構成 64
3.4.1 山地生態系統 64
3.4.2 綠洲生態系統 64
3.4.3 荒漠生態系統 65
3.4.4 尾閭湖泊生態系統 65
3.5 乾旱區科學研究的熱點問題及未來發展方向 66
3.5.1 國際重大科學計畫中的乾旱區科學及熱點問題 66
3.5.2 乾旱區科學未來發展方向 70
參考文獻 71
第4章 乾旱區科學與可持續發展 74
4.1 乾旱區水循環與水資源利用 74
4.1.1 乾旱區內陸河流域的水循環 74
4.1.2 乾旱區內陸河流域的生態需水量 75
4.1.3 乾旱區水、生態、經濟關係的協調與動態關聯 76
4.1.4 乾旱區地表水、地下水的聯合利用 76
4.1.5 乾旱區的水資源利用與生態安全 76
4.2 乾旱區生物資源保護與利用 77
4.2.1 乾旱區植物資源及植物資源學 77
4.2.2 乾旱區植物資源特徵 78
4.2.3 乾旱區植物資源的保育 92
4.2.4 乾旱區植物資源的開發套用與產業化發展 93
4.3 乾旱區生態保育與可持續管理 95
4.3.1 乾旱區生態保育恢復的難點 96
4.3.2 乾旱區生態系統可持續管理理念 97
4.3.3 乾旱區生態系統保育修復技術 98
4.4 乾旱區災害與風險管理 99
4.4.1 乾旱區災害類型及其分布 99
4.4.2 乾旱區乾旱與旱災 102
4.4.3 乾旱區災害風險評估 104
4.4.4 乾旱區災害風險管理 106
參考文獻 107
第5章 乾旱區科學研究方法及技術 111
5.1 遙感數據採集與處理技術 111
5.1.1 遙感技術簡介 111
5.1.2 乾旱區遙感數據採集與處理技術 112
5.2 經典統計分析方法 118
5.2.1 相關分析 118
5.2.2 回歸分析 119
5.2.3 Mann-Kendall檢驗 120
5.3 地統計分析方法 123
5.3.1 區域化變數 123
5.3.2 協方差函式 124
5.3.3 變異函式 124
5.3.4 克里金插值 126
5.3.5 套用實例 127
5.4 非線性分析方法 128
5.4.1 集合經驗模式分解 128
5.4.2 小波分析 132
5.4.3 分形理論 137
5.5 仿真與模擬方法 142
5.5.1 系統動力學仿真 142
5.5.2 人工神經網路模擬 149
參考文獻 155
下篇
第6章 乾旱區氣象與氣候學 161
6.1 乾旱區氣象與氣候學的研究範疇 161
6.1.1 乾旱區氣象與氣候學的研究任務和對象 161
6.1.2 乾旱區氣候系統 161
6.1.3 乾旱區氣象與氣候學的研究方法 162
6.2 乾旱區大氣的熱能和溫度 164
6.2.1 乾旱區大氣和地表能量收支 164
6.2.2 沙漠大氣和地表輻射收支與能量平衡 166
6.2.3 乾旱區大氣溫度的變化 170
6.3 乾旱區的大氣水分 173
6.3.1 大氣中的水相變化 174
6.3.2 乾旱區降水 179
6.3.3 乾旱區大氣水分循環 184
6.3.4 乾旱區人工影響雲雨 186
6.4 乾旱區的天氣變化 187
6.4.1 常見的天氣系統 188
6.4.2 乾旱區災害性天氣 191
6.5 乾旱區氣候的形成 194
6.5.1 乾旱區氣候的環流成因 194
6.5.2 地形對乾旱區氣候的影響 196
6.5.3 下墊面特性對乾旱區氣候的影響 200
6.5.4 中亞乾旱區氣候的形成 200
6.6 乾旱區氣候變化 201
6.6.1 乾旱區氣候變化事實 201
6.6.2 乾旱區氣候變化的原因 204
6.6.3 乾旱區氣候變化預估 206
參考文獻 208
第7章 乾旱區水文學 212
7.1 乾旱區水文學的研究範疇 212
7.1.1 乾旱區水文學的研究任務和對象 212
7.1.2 乾旱區水文學的研究意義與目的 213
7.1.3 乾旱區水文學研究面臨的機遇和挑戰 213
7.2 乾旱區水文要素及特徵 214
7.2.1 水循環過程與原理 214
7.2.2 降水和凝結水 216
7.2.3 蒸發、蒸散與升華 219
7.2.4 冰川積雪的消融和積累 222
7.2.5 下滲與產匯流 225
7.3 乾旱區河流水文學 227
7.3.1 乾旱區河流水文學的研究範疇 227
7.3.2 乾旱區河流形成的地貌基礎及特點 230
7.3.3 乾旱區河流的水文變化特點 232
7.3.4 乾旱區河流水文學與可持續發展 234
7.4 乾旱區湖泊水文學 235
7.4.1 乾旱區湖泊水文學研究的內涵 235
7.4.2 乾旱區湖泊的特點 237
7.4.3 乾旱區湖泊變化 238
7.5 乾旱區生態水文學 241
7.5.1 乾旱區生態水文學內涵 241
7.5.2 乾旱區生態水文學關注的重要領域和熱點問題 247
7.5.3 乾旱區生態水文學與區域可持續發展 249
參考文獻 250
第8章 乾旱區綠洲學 256
8.1 乾旱區綠洲生態學 256
8.1.1 乾旱區綠洲生態學的研究範疇 256
8.1.2 乾旱區綠洲與綠洲生態系統 259
8.1.3 綠洲生態學與可持續發展 261
8.2 乾旱區綠洲園藝學 264
8.2.1 乾旱區綠洲園藝學的研究範疇 264
8.2.2 乾旱區綠洲果樹 265
8.2.3 乾旱區蔬菜 275
8.2.4 乾旱區綠洲瓜類 285
8.3 乾旱區綠洲農業經濟學 289
8.3.1 綠洲農業經濟學的內涵 289
8.3.2 乾旱區綠洲農業經濟的特點 292
8.3.3 乾旱區綠洲農業經濟學與可持續發展研究 298
參考文獻 301
第9章 乾旱區土壤生態學 306
9.1 乾旱區土壤生態學的研究範疇 306
9.1.1 土壤生態學的發展歷程 306
9.1.2 土壤生態學的研究內容 307
9.1.3 土壤生態學的研究方法 307
9.2 乾旱區土壤分布與特性 308
9.2.1 乾旱區土壤分布 308
9.2.2 乾旱區土壤分類與特性 309
9.3 乾旱區鹽鹼土與鹽漬化土壤 312
9.3.1 乾旱區鹽鹼土形成與演變 312
9.3.2 鹽鹼土的測定與分類 315
9.3.3 鹽漬化土壤及其影響 317
9.3.4 鹽漬化土壤的改良利用 318
9.4 乾旱區土壤生物多樣性 320
9.4.1 土壤生物多樣性的構成 321
9.4.2 土壤生物的豐富度和活性 323
9.4.3 土壤微生物與生態 324
9.4.4 土壤動物與生態 325
9.4.5 土壤生物多樣性與人類生活 326
9.5 乾旱區土壤養分管理技術 328
9.5.1 乾旱區碳循環 328
9.5.2 乾旱區土壤中的氮 330
9.5.3 乾旱區土壤中的磷和鉀 333
9.5.4 乾旱區土壤中的鈣、鎂與微量元素 336
9.5.5 乾旱區土壤養分管理目標 338
9.6 乾旱區土壤資源 341
9.6.1 土壤質量與土壤健康 341
9.6.2 乾旱區土壤與生態系統服務 343
9.6.3 乾旱區土壤資源保護 343
參考文獻 344
第10章 乾旱區生態學 348
10.1 荒漠系統生態學 348
10.1.1 荒漠系統生態學的研究範疇 349
10.1.2 荒漠氣候和土壤 351
10.1.3 荒漠系統斑塊——鑲嵌體動力學 353
10.1.4 荒漠區動植物生態適應 356
10.1.5 荒漠經濟和人類對荒漠的影響 361
10.2 乾旱區植物生態學 364
10.2.1 乾旱區植物生態學的研究範疇 364
10.2.2 乾旱區植物生態學特點 368
10.2.3 乾旱區植物生態學研究與可持續發展問題 371
10.3 乾旱區恢復生態學 373
10.3.1 乾旱區恢復生態學的研究範疇 374
10.3.2 乾旱區生態系統的退化診斷與恢復 377
10.3.3 乾旱區生態恢復的理論基礎與技術方法 382
10.3.4 退化生態系統恢復的監測評估 388
10.3.5 乾旱區退化生態系統恢復重建案例 390
參考文獻 393
第11章 乾旱區風沙地貌學 397
11.1 風沙地貌學的研究範疇 397
11.1.1 研究內容 397
11.1.2 研究進展 398
11.1.3 研究方法 401
11.2 風沙運動及其地貌作用 405
11.2.1 大氣邊界層中的風 405
11.2.2 風沙運動的過程 407
11.2.3 輸沙勢與風環境 411
11.2.4 風蝕與風積 413
11.3 風蝕地貌 415
11.3.1 風蝕地貌的類型 415
11.3.2 雅丹地貌 419
11.4 風積地貌 422
11.4.1 風積地貌的類型 422
11.4.2 主要沙丘類型及其成因 425
11.4.3 沙丘的沉積 430
11.4.4 沙丘的移動 433
參考文獻 434
