湖泊學（簡體書）

《高等教育創新系列叢書：湖泊學》從生態系統角度討論了湖泊的結構、功能、營養狀態、物種演替和湖泊學的基本原理，主要介紹了湖泊的生物地球化學過程、富營養化過程和藻類水華過程中的經典理論、發展過程及在氣候變化下的新發現。還討論了湖泊學的兩個重要分支：比較湖泊學和應用湖泊學。前者比較了不同地理位置及不同氣候帶湖泊的物理化學過程和季節變化、生產力和生物多樣性，以及湖泊資源等方面的異同；後者提供了湖泊生態恢復或修復的成功案例和主要技術。．

李小平，華東師範大學河口海岸學國家實驗室教授，博士生導師。1998年獲美國加利福尼亞大學（戴維斯分校）生態學博士，曾任美國EPA生態健康研究中心研究員，上海市環境科學研究院副院長，曾參與美國Superfund清潔湖泊診斷與可行性研究，科技部“863”計劃滇池入湖河流水環境治理技術與工程示範項目，上海城市水環境質量改善改善技術與綜合示範項目，以及“十一五”水專項湖泊營養物基準和富營養化控制標準的研究；中國環境科學學會土壤與地下水專業委員會委員，先後獲部級科技進步二等獎1項，上海市科學進步獎一等獎和三等獎各1項，在國內外刊物上發表過近50篇論文和專著。．

前言第1章 湖泊學：過去、現在和將來1.0 概述1.1 早期的湖泊學1.2 美國的湖泊學發展1.3 聯合國經濟合作與發展組織對湖泊學的研究1.4 中國湖泊科學面臨的挑戰1.5 湖泊學的將來1.5.1 湖泊是有限資源1.5.2 長期數據的統計分析和大尺度的整湖實驗1.5.3 景觀湖泊學1.5.4 氣候變化對湖泊的影響第2章 湖泊的起源、富營養化過程和古湖泊學2.0概述2.1 湖泊的起源2.1.1 構造湖2.1.2 火山湖2.1.3 冰川湖2.1.4 其他起源產生的湖泊2.1.5 中國的湖泊2.2 湖泊營養狀態2.2.1 湖泊營養狀態的早期概念2.2.2 湖泊營養狀態分級2.3 湖泊演替與湖泊富營養化過程2.3.1 湖泊演替和富營養化2.3.2 人為富營養化2.3.3 湖泊富營養化過程的逆轉2.4 古湖沼學第3章 湖泊水生態系統的結構3.0 概述3.1 湖泊3.1.1 形態學3.1.2 光和溫度3.1.3 化學因素3.1.4 生物分區3.1.5 流域和大氣環境3.2 池塘與湖泊3.3 溪流與河流3.4 河口3.5 濕地第4章 湖泊中的水、光與熱4.0 概述4.1 水4.1.1 全球水和中國水的分佈4.1.2 水在湖泊學上的特殊意義4.2 光4.2.1 光照測量4.2.2 大氣層中的光4.2.3 水下光照：光合作用有效輻射4.2.4 湖水的顏色4.2.5 湖水反射光線作用4.3 熱4.3.1 湖泊中熱的重要性4.3.2 湖泊熱量的測量和計算4.3.3 湖泊的熱分層第5章 湖泊中水的運動5.0 概述5.1 水流運動的重要性5.1.1 層流和紊流5.1.2 動力學能譜5.2 能量的對流和擴散5.3 表水層的水流運動5.3.1 表面流5.3.2 表面波5.4 溫躍層的水流運動5.4.1 內部重力波5.4.2 短週期內部重力波5.4.3 長週期內部重力波：Kelvin波和Poincare波5.5 底水層的水流運動第6章 湖泊中的氧和二氧化碳6.0 概述6.1 氧和二氧化碳測定6.2 湖泊中的氧和二氧化碳6.3 氧和二氧化碳的來源6.3.1 大氣的擴散：氣體的溶解作用6.3.2 光合作用與呼吸作用6.3.3 pH與CO2-3-HCO-3-CO2碳酸平衡6.4 溫度、海拔和鹽度對溶解氧的影響6.5 溶解氧深度曲線6.6 溶解氧和二氧化碳的季節變化與日變化6.6.1 溶解氧和二氧化碳的季節變化6.6.2 溶解氧和二氧化碳的日變化6.7 限制性營養物：二氧化碳6.8 氧化還原電位第7章 湖泊中的氮7.0 概述7.1 氮的測定7.2 氮循環7.3 湖泊中的氮形態及其季節性循環7.3.1 硝酸鹽和亞硝酸鹽7.3.2 硝酸鹽氮的季節循環7.3.3 游離氨和離子銨7.3.4 氨的季節循環7.3.5 溶解性有機氮7.3.6 氣態氮7.4 氮的轉化7.4.1 生物固氮作用7.4.2 反硝化和硝化第8章 湖泊中的磷8.0 概述8.1 磷的測定8.2 磷循環8.2.1 流域的磷循環8.2.2 湖泊敞水帶的磷循環8.2.3 沉積物中的磷循環8.3 磷吸收和磷酸酶誘導8.4 水體中的磷循環8.4.1 浮游動物與魚類的作用8.4.2 有根大型水生植物和藻類分解的作用8.4.3 浮游細菌的作用8.5 湖泊中的磷限制與氮限制8.6 磷限制的相對重要性8.7 磷限制和氮限制的爭議第9章 湖泊中的其他營養物質9.0 概述9.1 矽和二氧化矽9.1.1 二氧化矽的循環9.1.2 二氧化矽和矽藻9.2 鐵(生物需要量較大的微量元素)9.2.1 鐵循環9.2.2 鐵對藍藻固氮作用的影響9.3 鈣9.4 鎂9.5 鈉和鉀9.6 硫9.7 其他微量元素9.7.1 錳9.7.2 鋅9.7.3 銅9.7.4 鉬9.7.5 鈷第10章 湖泊、溪流和河口中的生物10.0 概述10.1 微生物10.1.1 病毒10.1.2 細菌10.1.3 真菌與類似真菌生物10.2 綠色植物：藻類和大型水生植物10.2.1 浮游藻類10.2.2 附著藻類10.2.3 大型植物10.3 原生動物10.4 輪蟲10.5 甲殼類動物10.6 水生昆蟲10.7 蠕蟲和軟體動物10.8 魚類第11章 浮游藻類與周叢藻類11.0 概述11.1 測量11.2 藻類在水體中的運動11.2.1 細胞形態的作用11.2.2 密度變化11.2.3 尺寸（粒徑）大小的影響11.2.4 鞭毛和纖毛11.3 浮游藻類季節變化規律11.3.1 矽藻水華11.4 藍藻的季節變化特徵11.4.1 美國鏡湖的藍藻水華11.4.2 中國太湖的藍藻水華11.5 甲藻和赤潮11.6 浮游藻類空間分佈：垂直與水平斑塊11.6.1 垂直分佈的變化11.6.2 水平分佈的變化11.7 藻類成功的主要策略11.7.1 能量利用策略（1）：細胞壁11.7.2 能量利用策略（2）：游泳和浮力調節機制11.7.3 能量利用策略（3）：光11.7.4 防牧食策略：化學防禦機制11.8 著生的周叢藻類11.8.1 周叢藻類的運動11.8.2 周叢藻類的季節演替11.8.3 周叢藻類在基質上的定植第12章 浮游動物與底棲動物12.0 引言12.1 浮游動物的測量12.2 浮游動物群落結構12.2.1 體積選擇性捕食、營養級聯與週期變形現象12.2.2 空間變化：垂直遷移與濱岸帶逃避策略12.3 浮游動物的年度和季節變化12.3.1 浮游動物與浮游藻類的相互依存關係12.3.2 影響浮游動物季節循環的其他因子12.4 攝食12.4.1 食物質量與選擇性濾食12.4.2 攝食與濾食機制12.4.3 浮游動物對營養物質循環的作用12.5 浮游動物的繁殖12.5.1 繁殖策略12.5.2 種群動態變化12.6 底棲環境和底棲動物12.6.1 底棲環境12.6.2 對氧含量變化的適應12.6.3 底棲生物的攝食12.6.4 底棲動物的生命週期第13章 魚類13.0 概述13.1 魚類監測13.2 攝食特徵與資源分配13.3 魚類分佈和棲息地選擇13.4 魚類種群的季節變化13.5 熱帶河流魚類與氾濫平原的功能13.6 北美五大湖漁業的衰退與局部恢復13.7 形態土壤指數、湖泊肥沃度和生物能量模型13.8 環境問題與漁業13.8.1 水資源開發：大壩與洪水控制工程13.8.2 外來捕食者對當地魚類群落的影響13.8.3 化學污染和熱污染13.8.4 中國的漁業管理第14章 食物鏈動力學14.0 概述14.1 測量14.2 食物網中的營養和能量流動14.3 混合層中的微生物食物圈和營養再生14.4 生長動力學及其對浮游藻類物種競爭的預測14.4.1 生長動力學14.4.2 預測藻類物種競爭結果14.5 初級生產力第15章 比較湖泊學15.0 概述15.1 溫帶地區的湖泊15.1.1 英格蘭湖區15.1.2 五大湖15.2 位於熱帶或乾旱氣候地帶的湖泊15.2.1 烏幹達的喬治湖15.2.2 極地湖泊和高山湖泊15.3 鹽湖和非海鹽型鹽湖15.4 美國湖泊營養物生態分區及營養物投入響應的差異15.4.1 營養物生態區域的劃分15.4.2 營養物投入響應指標的選取15.4.3 制定湖泊營養物基準的方法學15.4.4 不同生態分區的湖泊營養物基準第16章 應用湖泊學16.0 概述16.1 應用（1）：污染物移除16.1.1 污水截流：華盛頓湖16.1.2 污水除磷：莎迦瓦湖16.1.3 疏浚：楚門湖及其他湖泊16.2 應用（2）：水力學方法16.2.1 調水稀釋16.2.2 水庫分層泄水16.3 應用（3）：湖內營養物和污染物的控制16.3.1 湖泊的主要問題和修復技術選擇16.3.2 控制湖內營養物和藻類過度增長的若干單項技術及其優缺點16.3.3 物理法例舉：曝氣或充氧16.3.4 化學法例舉：磷鈍化劑16.3.5 生物法例舉：沉水植物恢復16.3.6 湖泊前置系統例舉：自然處理系統參考文獻附錄後記．