環境生物學

223205-001C/9789861265179

ISBN
9789861265179
作者/出版社
*熊治廷 / 合記
出版年代/版次
2008/1

定價NT$ 450
NT$ 405
數量

頁數:392    裝訂:平裝  開數:16K  印刷:黑白

圖:70
表:71

簡介:
人類不斷地追求便捷舒適的生活,相對地也造成資源、環境之耗損與破壞,如何減少及停止對自然界的威脅,是當前必須慎思的課題。本書主軸以探討人類活動與環境、生物的關係,分別從污染的種類、機制,對自然界的影響,以及如何防治及保護受損的生態系統等主題,用深入淺出、條理分明方式呈現,為研究環境生物相關學科的讀者不可或缺的必備工具書。

前言:
工業革命以來,工農業生產的迅速發展和人類生活方式的巨大改變深刻地影響了人類的生存環境。酸雨、溫室效應和臭氧層破壞已成為全球性環境問題。水體、大氣和土壤污染使環境質量迅速惡化。自然資源因過度開發而日趨枯竭。人為活動產生的這些環境問題已對人類的生存與發展構成重大威脅,是有史以來人類面臨的最嚴峻和影響最深遠的挑戰之一。
為了研究和解決這些環境問題,20世紀下半葉誕生了環境科學。環境生物學是環境科學的主要分支學科。與環境科學的其他分支學科類似,環境生物學目前仍處於創始不久的幼年階段。關於環境生物學學科本身的若干重要問題,如環境生物學的定義、性質、理論體系、研究物件、研究內容、分類地位及分支學科等尚無明晰而統一的認識,更無有關專著問世。在教學方面,雖然環境生物學已被中國國家教育部環境科學教學指導委員會列為高等院校環境科學專業的重要專業基礎課,並已有多年教學實踐,但迄今未見有關教材出版。這種現狀無疑不利於環境生物學的科學研究和教學,並將影響到其進一步發展。
有鑑於此,作者結合自己的科學研究和教學實踐,並在廣泛研讀國內外有關書刊的基礎上寫成此書。在擬定本書的體系和內容時,作者依據以下三項基本原則:
第一,環境生物學是研究生物系統與人為有害因子相互關係的科學。生物系統包括從基因到生態系統各級組構水平。人為有害因子則將環境因素限定在對生物系統產生有害或不利影響的範圍。相互關係既包括人為逆境對生物系統的效應,也包括生物系統對有害因子行為的影響。這使得環境生物學與普通生物學和普通生態學之間有明晰的區分,彼此不能替代。
第二,環境生物學是一門理論科學,相應地在高等院校環境科學專業課程體系中是一門專業基礎課。它主要研究和論述該領域內的基本規律和普遍現象。當然,這並不排除必要時介紹某些重要的應用領域。這使環境生物學免於與其相關的應用學科相互重疊,如環境質量評價、環境監測、環境工程、生態工程等。
第三,環境生物學是一門有其自身內在有機結構的科學。這種結構是由其定義所界定和維系的;生物系統是其基本構架,人為脅迫則是其邊界。這使環境生物學得以從其初創階段的案例研究與描述進入體系化的發展階段,並避免成為一個隨意性的拼盤。
根據以上原則,作者將全書分為十章。第一章緒論,系統闡述環境生物學的定義、研究物件、研究內容、發展簡史、分類地位及分支學科等問題。本章是全書的基礎和概括。第二章介紹化學性、物理性和生物性三大類人為有害因子。本章突出反映人為有害因子在環境生物學中的重要性。第三章和第四章分別介紹外來化學物在生物體內的歸宿與效應。第五章介紹重要物理因素在生物體內的行為及對機體的損傷。第六章將物理、化學因素對生物體的效應擴展到基因和染色體水平,其核心內容是誘發突變及由此產生的遺傳毒理效應。這四章主要涉及生物個體及其以下微觀水平的內容。第七章介紹化學性污染對生物種群動態和種間關係的影響,以及污染曝露下種群的進化。第八章介紹化學性污染對生物群落和生態系統的影響及其在生態系統中的歸宿。這兩章主要涉及個體以上宏觀水平的內容。生物多樣性涵蓋生物系統的各級主要組構水平。研究人為有害因子中生物多樣性喪失在環境生物學中具有特殊的意義。因此,第九章集中介紹生物多樣性及導致其喪失的各種人為逆境因素。第十章介紹依據環境生物學的基本原理與方法發展起來的若干應用領域,包括生物監測、危害性與風險評價、環境生物技術及生物多樣性保護。
本書資料主要有兩個來源。一是國內外有關的專著、論文集、教材、手冊和辭書,二是近年來毒理學、生態毒理學、生態學和環境化學等學科內有關環境生物學內容的原始研究論文和評論。對某些成熟理論和普遍現象的介紹,本書直接取材於有關書籍。而對尚處於研究階段,甚至為當前研究前沿的內容,本書則主要依據原始研究論文,並融入作者本人的觀點。因此,可以作為綜合性大學和師範院校環境科學專業和其他相關專業的本科教材,也可供有關專業的研究生閱讀,以及供有關領域和學科的研究人員參考。若作為本科教材使用,教師可視具體情況將書中部分內容作為閱讀材料。
作者深知首次編著本書的難度和風險。由於環境生物學本身具有年青和廣博的特點,加之作者水平的限制和資料占有的局限性,書中難免有不妥及錯漏之處。作者懇請讀者批評指正,以便進一步修訂完善。
本書的出版發行得到武漢大學教務處和武漢大學出版社領導的關心和支援。責任編輯黃漢平同志在書稿的編審和發行方面作了大量工作。本書的寫作得到武漢大學環境科學系領導的鼓勵和支持,也得到同事們的熱情幫助。作者在此謹致衷心謝意。

熊治廷

目錄:
第一章 緒  論 1
一、環境生物學的定義 1
二、環境生物學的研究對象與內容 3
三、環境生物學的發展簡史 5
四、環境生物學的分類地位與分支學科 8
第二章 人為有害因子 11
第一節 環境的化學性污染 11
一、大氣的化學性污染 11
二、水體的化學性污染 13
三、土壤的化學性污染 15
第二節 環境的物理性污染 16
一、游離輻射污染 16
二、非游離輻射污染 19
三、噪音污染 21
四、熱污染 22
第三節 病原體傳播和外來物種引入 23
一、病原體傳播 23
二、外來物種引入 24
第四節 自然資源過度開發 25
一、水資源的過度開發 25
二、土地資源的過度開發 26
三、生物資源的過度開發 27
第三章 外來物質在生物體內的歸宿 29
第一節 吸收 30
一、生物膜的基本結構和物質的跨膜轉運 30
二、吸收途徑 35
第二節 分布 40
一、外來物質與內源性物質結合 40
二、運輸途徑 42
三、外來物質在不同器官組織中的分布 42
第三節 生物轉化 45
一、生物轉化的基本階段和反應類型 46
二、生物轉化中的誘導和抑制 56
三、生物轉化的物種與個體差異 59
第四節 排泄 63
一、動物的排泄 63
二、植物的排泄 66
第五節 生物累積 68
一、概述 68
二、生物累積的定量測定方法 69
三、超量累積現象 72
第六節 外來物質動力學簡介 73
一、概述 73
二、模型 73
第四章 外來物質的毒性效應 83
第一節 毒物的種類 83
一、無機毒物 84
二、有機毒物 85
第二節 毒性效應及其測定 88
一、毒性效應的類型 88
二、毒性參數 90
三、毒性分級 92
四、毒性試驗 94
五、劑量與毒性 104
六、聯合毒性 105
第三節 典型毒物的毒性效應 109
一、有機合成殺蟲劑的毒性效應 109
二、除草劑的毒性效應 112
三、重金屬的毒性效應 114
四、有害氣體的毒性效應 118
第四節 毒性作用的機制 119
一、對的抑制 120
二、與受器結合 125
三、生物膜通透性改變 127
四、自由基反應 128
第五節 外來物質的分子結構與生物毒性 131
一、概述 131
二、有機物的定量結構與活性相關 131
第五章 物理因素對生物體的損傷 137
第一節 游離輻射的生物效應 137
一、游離輻射對細胞的損傷 137
二、游離輻射的軀體效應 142
三、游離輻射的生物化學效應 144
第二節 紫外線的生物效應 150
一、生物組織對紫外線的吸收與傳輸 151
二、紫外線對軀體的損傷 151
三、紫外線對DNA的損傷 152
四、紫外線對蛋白質的影響 154
第三節 微波和射頻輻射的生物效應 156
一、有機體對微波和射頻能量的吸收 156
二、微波輻射的熱效應 160
三、微波和射頻輻射的非熱效應 163
四、微波和射頻輻射對有機體結構與功能的影響 165
第四節 紅外線的生物效應 170
一、對眼睛的損傷 170
二、對皮膚的損傷 170
三、其他效應 171
第五節 超音波的生物效應 172
一、生物組織的超聲特性 172
二、對有機體的影響 173
三、對細胞的影響 174
四、分子效應 174
第六節 噪音的生物效應 175
一、對聽覺的影響 175
二、其他生理效應 176
三、心理效應 176
第六章 遺傳毒理學 179
第一節 突變的基本類型 179
一、染色體結構變異 180
二、染色體數目變異 181
三、基因突變 183
第二節 誘發突變 185
一、致突變因子 186
二、化學致突變劑誘發的突變 187
三、輻射誘發的突變 194
第三節 誘發突變的後果 199
一、顯性致死和遺傳疾病 199
二、體細胞突變與腫瘤 202
三、體細胞突變與致畸胎作用 203
第四節 遺傳毒理學試驗 205
一、試驗系統的分類 205
二、一些常用的試驗 207
三、方法的選擇與結果的評估 214
第七章 污染的族群生物學效應 219
第一節 污染對族群動態的影響 220
一、生活史及其對污染的敏感性 220
二、污染對族群增長率的影響 224
三、污染影響族群的調節 227
第二節 污染對不同物種間關係的影響 232
一、污染對捕食的影響 233
二、污染對競爭的影響 237
三、污染對寄生的影響 241
四、污染對食草作用的影響 245
第三節 污染與族群進化 249
一、抗污染變異及其機制 249
二、抗性族群的形成 258
三、抗性進化的代價 266
第八章 污染物在生態系統中的歸宿與效應 269
第一節 污染物在生態系統中的歸宿 269
一、歸宿的一般特徵 270
二、污染物在食物鏈中的轉移 274
三、污染物環境歸宿的實驗研究方法 276
第二節 污染物的群落與生態系統效應 278
一、研究方法 279
二、結構效應 284
三、功能效應 287
四、生態系統的功能冗餘問題 294
第三節 污染與生態系統演替 295
一、污染對水生生態系統演替的影響 295
二、污染對陸生生態系統演替的影響 297
第九章 生物多樣性及其人為喪失 299
第一節 什麼是生物多樣性 299
一、生物多樣性的層次 300
二、生物多樣性的形成 304
第二節 生物多樣性的分佈 307
一、概述 307
二、生物多樣性的關鍵區域 308
三、生物多樣性特豐的國家 311
第三節 生物多樣性的喪失 312
一、物種的滅絕速度 312
二、物種的脆弱性 314
三、棲息地喪失和片斷化對生物多樣性的影響 318
四、過度開發對生物多樣性的影響 321
五、環境污染對生物多樣性的影響 322
六、外來物種引入對生物多樣性的影響 325
第四節 滅絕的群落和族群生物學理論 326
一、島嶼生物地理學理論 326
二、異質族群理論 329
三、最小生存族群理論 331
第十章 應用環境生物學 337
第一節 生物監測 337
一、生物監測的基本概念 337
二、生物監測的特點 338
三、監測生物及指標的選擇 340
四、生物監測的基本方法 342
第二節 危害性與風險評估 344
一、危害性與風險評估的整體流程 344
二、危害性鑑別 346
三、危害性評估 346
四、風險評估 348
五、風險管理 349
第三節 環境生物技術 349
一、概述 349
二、污染水體與污水的生物處理 350
三、大氣污染的生物防治 353
四、土壤污染的生物治理 354
五、固體廢棄物的生物處理 354
第四節 生物多樣性的保護 356
一、就地保護──保護區 356
二、遷地保護 361
三、新族群重建 363
四、受損生態系統恢復 364

參考文獻 367