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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