环境生物物理基础PDF电子书下载

目录 1

第一篇 导论 1

第一章 基本概念 1

第一节 研究内容与方法 1

一、历史回顾与进展 2

二、内容与方法 5

第二节 生物与环境 7

一、相似性与多样性 9

二、自然环境对生物的作用 11

三、微环境的生态意义 14

四、环境对遗传的影响 17

第三节 生态学与生态系统 18

一、生态系统的组成 19

二、生态系统的结构与功能 20

三、生态系统的效率 25

四、生态系统的生产力 26

一、生态系统的演替 29

第四节 演替、平衡与干扰 29

二、生态系统的平衡 32

三、生物圈在干扰 34

第二章 热力学与传输过程 40

第一节 热力学基础 40

一、能量和动量 42

二、闭合系统与开放系统 46

三、热力学第一定律 50

四、卡诺循环 54

五、焓及应用 56

六、热力学第二定律 57

七、吉布斯自由能 61

第二节 传输过程 62

一、基本传输过程 62

二、分子扩散 66

三、对流传输 68

四、自由对流 72

五、动量传输 75

第二篇 生物物理基础 79

第三章 温度的生态意义 79

第一节 大气与土壤温度 80

一、温度的时空变化 80

二、微环境温度 81

三、土壤温度 82

第二节 水体环境温度 86

一、温度成层现象 86

二、湖泊的分类 88

三、废热的生态影响 90

第三节 生物极限温度 91

一、温度的生化意义 91

二、极限高温 95

三、极限低温 97

第四节 生物的温度适应 99

第四章 大气及其湿度 104

一、大气的组成 105

第一节 大气与水分 105

二、大气水分的运动 108

三、水气饱和条件 110

第二节 风 114

一、大气紊流的特点 115

二、流量和分布方程 118

三、吸力与浮力 120

四、作物叶盖内的风 123

第三节 水与空气呼吸 124

一、水中呼吸 124

二、空气中呼吸 128

第四节 土壤和大气的水分交换 135

一、液态水 135

二、土壤水分的运动 141

第五节 城市湿度与风 144

一、城市湿度平衡 144

二、风场 146

第一节 蒸发的基本原理 149

第五章 蒸发及其生态意义 149

一、温度对蒸发的影响 150

二、湿度对蒸发的影响 151

三、其它因素的影响 151

第二节 蒸发的计算方法 153

一、经验公式法 153

二、空气动力法 155

三、热平衡法 157

四、综合法 158

第三节 植被中的应用 160

一、湿润叶面的蒸发 161

二、非湿润叶面的蒸发 164

三、实验研究 167

四、森林的蒸发研究 168

第四节 动物体表的蒸发 169

一、湿皮肤的动物 170

二、节肢动物 173

二、热辐射 173

三、爬行动物 174

第六章 环境辐射——能源 176

第一节 太阳辐射 177

一、太阳辐射的时间变化 177

三、大气污染对辐射的影响 179

四、非水平面上的辐射 180

第二节 黑体辐射 182

一、普朗克公式 182

二、黑体辐射 184

三、生物体表面的辐射 185

四、黑体辐射的能量分布 188

第三节 辐射的发射和衰减 190

一、辐射的衰减 190

二、辐射的发射 193

第四节 自然环境中辐射流 195

一、短波辐射的计算 196

二、大气长波辐射 199

第五节 辐射能量平衡 200

一、植物叶面的净辐射 201

二、动物的辐射平衡 202

三、城市的辐射能量平衡 204

第七章 光合作用 206

第一节 生物的能量过程 206

一、糖酵解作用 208

二、光合作用 211

三、三羧酸循环（TCA） 213

四、电子传递系 214

五、呼吸产能 216

六、次生他养 217

第二节 光合作用原理 217

一、ATP的作用 217

二、光合作用色素 219

三、光合作用过程 220

四、光化学反应 220

五、开尔文－本森循环 222

六、能量关系 225

第三节 光合作用的测定 226

一、测定系统的一般原理 226

二、植物群落光合作用测定法 229

第四节 光合作用计算 230

一、CO2扩散过程 230

二、光合作用曲线 232

三、植物光合作用计算 236

四、水中光合作用 239

五、大气污染对光合作用的影响 241

第八章 生物的能量获得 243

第一节 捕食与消化 243

一、动物捕食方法 243

二、胞内和胞外消化 243

三、酶消化 245

四、纤维素的共生消化 248

第二节 营养与生长 251

一、能量供应 251

二、特殊营养 253

三、生物生长与环境 257

第三节 生物防御 263

一、植物毒素 263

二、植物毒素的动物利用 266

三、动物自身毒素的利用 266

第九章 生物的能量代谢 267

第一节 呼吸代谢率 267

一、呼吸速率表示法 267

二、呼吸商及其计算 268

第二节 动物的呼吸 272

一、卡路里计 272

二、基础代谢率 273

三、食物效率 274

四、代谢率的统计研究 275

五、呼吸等器官与代谢率关系 278

六、氧对代谢的影响 280

七、动物体内的能量贮存 281

一、植物的呼吸商 282

第三节 植物的呼吸 282

二、呼吸速率的测定 283

三、呼吸损失量 285

四、生物呼吸率的比较 289

第十章 生物的信息传递 291

第一节 信息与感觉 292

一、信息的基本概念 292

二、信息处理系统 294

三、信息的反馈 296

四、感觉 299

五、人的感觉定量化 300

六、方向和距离的确定 301

第二节 电磁和热能感觉 303

一、光和视觉 303

二、温度感觉 305

三、动物电流——生物电 306

四、磁感觉 308

一、声音和听觉 309

第三节 机械能和力的感觉 309

二、声音方向和声纳 311

三、其它力学感觉 313

四、人体的振动感觉 314

第四节 化学感觉——味觉和嗅觉 320

第五节 信息的神经传递 324

一、神经细胞的结构 324

二、神经细胞的功能 325

一、侧向抑制作用 333

第六节 信息筛选和处理概念 333

二、信息处理 335

第三篇 环境生物物理及应用 339

第十一章 动物及其环境 339

第一节 动物体温与产热 340

一、动物体温 340

二、产热量 341

三、代谢作用 343

一、热的损失 345

第二节 动物的热损失 345

二、动物潜热损失 346

第三节 动物的能量平衡 350

一、热量平衡方程式 350

二、动物的辐射能量流 352

三、热调节机理 356

第四节 动物的隔热与保温 359

一、皮毛和组织的隔热 359

二、冷血动物的体温 363

第五节 冷环境适应 366

一、冷环境中的热量平衡 367

二、鸟的传导性能 369

三、卷缩栖居 370

四、水生哺乳动物保温 370

五、对流热交换器 371

六、昆虫的抗冻 371

一、干热与体重 372

第六节 热环境适应 372

二、蒸发热交换 374

三、骆驼 375

四、大袋鼠和沙漠鸟 376

第七节 能量平衡方程的应用 376

一、气候空间 377

二、等值黑体温度 380

三、瞬时状态 383

一、水量平衡原理 384

第八节 动物的水量平衡 384

二、渗透势 386

三、体液离子浓度 388

四、体积调节 390

五、渗透调节能量 391

六、陆地环境的主动传输作用 393

七、食物水氧化水 395

八、体表的吸水 396

一、人体体温 397

第十二章 人类及其环境 397

第一节 人体代谢产热 397

二、代谢产热 399

第二节 人体氧传输 402

一、氧的作用 402

二、血红蛋白的作用 404

三、氧的传输 406

第三节 环境温度的适应 407

一、热传输阻力 407

二、冷环境适应 408

三、热环境适应 410

四、湿式等值黑体温度 415

第四节 海拔适应 417

第五节 潜水适应 419

一、潜水病 419

二、氧中毒问题 421

三、惰性气体麻痹效应 424

四、潜水时供氧问题 425

五、高压的影响 427

第六节 人的舒适要求 428

一、舒适温度 428

二、舒适湿度 429

三、室内换气量 431

第七节 宇航的基本环境问题 431

一、基本要求 432

二、CO2的生物再生转换 433

四、闭合大气的稳态条件 434

三、藻类再生系统 434

第十三章 高等植物及其环境 436

第一节 植物生态与环境 437

一、环境的适宜及有害 437

二、植物生长规律 439

三、植物对环境的反应 441

四、植物响应方法 444

第二节 光环境的生态影响 447

一、光环境 448

二、光质对植物的影响 453

三、光强对植物的影响 455

第三节 植物叶面的能量平衡 465

一、不考虑蒸腾的叶面能量平衡 465

二、考虑蒸腾的叶面能量平衡 468

三、叶面彭曼（Penman）方程式 472

四、植物温度与最佳叶形 474

一、植物叶盖内的辐射 484

第四节 植物叶盖内的能量平衡 484

二、最佳叶面指数及生产量 492

三、植物群落蒸发蒸腾计算 495

第五节 植物与二氧化硫的交换 502

一、边界层阻力 503

三、角质层阻力 505

四、内阻力 508

附录 508

二、气孔阻力 509