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基於團粒與有機碳耦合的山地景觀生態設計

作者：崔星|責編:杜熠//劉興春
出版社：化學工業
ISBN：9787122511027

出版日期：2026/09/01
裝幀：平裝
頁數：203

人民幣：RMB 98 元售價：元

內容大鋼

本書以「土壤團粒－有機碳耦合」為主線，系統構建了西北乾旱半乾旱區山地景觀生態設計的理論與技術體系。以黃土高原西部旱作山地和河西走廊灌區山地為典型載體，通過系統研究揭示了兩類山地團粒分形與有機碳富集的空間分異規律，闡明了耦合關係對水土保持、碳匯與植被支撐功能的調控機制。在此基礎上，提煉出區域適配、功能協同、生態優先、可持續性四大設計原則，建立了涵蓋團粒分形、有機碳含量、耦合協調度的參數化指標體系。通過邊坡生態修復與植被景觀營造兩個典型案例，驗證了耦合導向設計的可行性與長效性，並構建了「監測—診斷—維護」閉環體系，確保耦合關係長期穩定。本書旨在破解傳統山地景觀設計「重景觀形式、輕土壤功能」的範式誤區，將土壤屬性與景觀功能精準對接，實現從「經驗設計」向「數據驅動」的轉型。
本書可供風景園林、景觀生態、生態修復等領域的科研工作者、工程技術人員參考，也可供高等學校土木工程、環境工程及相關專業師生參閱。

作者介紹

崔星|責編:杜熠//劉興春

第1章  山地景觀生態設計中的土壤核心問題
  1.1  山地景觀生態設計的核心挑戰——以西北乾旱半乾旱區為例
    1.1.1  西北乾旱半乾旱區山地的景觀生態特徵
    1.1.2  山地土壤退化的三大核心表現及對景觀生態功能的制約
    1.1.3  「土壤團粒景觀分形-有機碳富集」耦合的核心價值
  1.2  研究基礎與數據來源
    1.2.1  研究區概況
    1.2.2  數據來源與採集方法
    1.2.3  數據應用與支撐說明
  1.3  研究意義與設計價值
    1.3.1  指導山地邊坡生態修復的土壤配置設計
    1.3.2  提升山地植被景觀的碳匯功能設計
    1.3.3  優化山地水土保持設施的工程設計
第2章  山地土壤團粒景觀分形的區域特徵
  2.1  山地生境異質性對團粒分形的調控機制
    2.1.1  黃土高原西部旱作山地水熱梯度驅動的分形分異
    2.1.2  河西走廊灌區山地-綠洲過渡帶水文補給驅動的分形分異
  2.2  山地土壤團粒景觀的分形表徵意義
    2.2.1  「山地土壤團粒景觀」的科學內涵
    2.2.2  分形維數作為山地土壤健康的量化指標
    2.2.3  不同山地景觀場景的團粒分形閾值
第3章  山地土壤有機碳富集的規律與機制
  3.1  山地土壤有機碳富集的空間分異規律
    3.1.1  垂直分異：0?30cm表層為有機碳核心富集層
    3.1.2  水平分異：灌區山地-綠洲過渡帶顯著高於旱作山地
  3.2  團粒結構對有機碳富集的調控機制
    3.2.1  2?1mm粒徑團粒：有機碳富集的最優載體
    3.2.2  分形維數-有機碳耦合模型：碳富集潛力的預測工具
第4章  山地土壤團粒-有機碳耦合的生態功能
  4.1  水土保持功能
    4.1.1  耦合關係削弱坡面徑流的機制：孔隙截留與入滲提升
    4.1.2  耦合關係增強土壤抗沖性的機制：團粒穩定與結構抗崩解
    4.1.3  耦合關係對山地水土保持的設計啟示
  4.2  碳匯與植被支撐功能
    4.2.1  耦合關係對植被支撐的核心作用：根系-碳庫的空間匹配
    4.2.2  耦合關係對碳匯功能的強化機制：微生物碳循環的加速
第5章  基於團粒-有機碳耦合的山地景觀生態設計原則與指標
  5.1  山地景觀生態設計的核心原則
    5.1.1  區域適配原則
    5.1.2  功能協同原則
    5.1.3  生態優先原則
    5.1.4  可持續性原則
  5.2  山地景觀生態設計的核心指標體系
    5.2.1  團粒分形指標
    5.2.2  有機碳指標
    5.2.3  耦合協調度指標
第6章  山地景觀的生態設計方案淺談
  6.1  案例1——黃土高原西部旱作山地邊坡生態修復設計方案
    6.1.1  設計背景
    6.1.2  土壤配置：基於2?1mm團粒的碳富集優化

    6.1.3  植被配置：深根系物種的團粒-碳協同強化
    6.1.4  水土保持設施：團粒-碳耦合的徑流攔截設計
    6.1.5  預期效益與監測方案
  6.2  案例2——河西綠洲-山地過渡帶植被景觀設計方案
    6.2.1  設計背景
    6.2.2  種植層設計：0?30cm有機碳富集層的精準利用
    6.2.3  景觀分區：基於團粒分形的功能匹配
    6.2.4  預期效益與監測方案
第7章  山地景觀土壤團粒-有機碳耦合的監測與維護設計
  7.1  山地景觀土壤團粒-有機碳耦合的監測體系設計
    7.1.1  監測指標體系構建
    7.1.2  監測技術規範與數據管理
  7.2  山地景觀土壤團粒-有機碳耦合的維護措施設計
    7.2.1  團粒結構定向維護：基於「容重-分形」關聯的修復
    7.2.2  有機碳精準補充：基於「流失量-輸入源」平衡的調控
    7.2.3  監測-維護協同機制
  7.3  長期管理建議與效益預測
    7.3.1  長期管理建議
    7.3.2  長期效益預測
第8章  結論與展望
  8.1  核心結論
    8.1.1  西北山地土壤團粒-有機碳耦合的區域分異規律：水分主導的空間格局
    8.1.2  山地景觀生態設計的參數化指標體系：耦合導向的量化標準
  8.2  設計展望
    8.2.1  「土壤-景觀-碳匯」一體化設計思路：從「單一耦合」到「系統協同」
    8.2.2  長期定位觀測與智能優化：從「經驗設計」到「數據驅動」
第9章  山地景觀生態設計中團粒-有機碳耦合的系統邊界、不確定性及適應性管理策略
  9.1  從精準設計到系統邊界認知
  9.2  耦合設計範式的理論邊界與適用性再思考
    9.2.1  基於現有數據的耦合穩定性邊界分析
    9.2.2  兩類山地耦合模型的區域外推限制
    9.2.3  極端氣候事件下耦合關係的脆弱性推演
  9.3  不確定性耦合對景觀生態功能的級聯效應
    9.3.1  團粒分形與有機碳測定的不確定性傳播分析
    9.3.2  耦合協調度指標的空間異質性對設計效益的影響
    9.3.3  長期維護中「監測-干預」滯后帶來的生態風險
  9.4  適應性管理框架
    9.4.1  基於耦合協調度預警等級的分級響應策略優化
    9.4.2  氣候變化適應性的設計參數動態調整方案
    9.4.3  成本-效益-生態風險的協同優化路徑
  9.5  跨區域對比與通用性討論
    9.5.1  與中亞、北美乾旱區山地研究的對比與啟示
    9.5.2  「耦合設計」理論在全球旱區的適用條件與修正方向
  9.6  耦合設計範式的生態倫理與公共政策啟示
    9.6.1  土壤健康作為公共物品的設計責任
    9.6.2  從「技術設計」到「社會-生態系統協同治理」
  9.7  小結與展望
  9.8  耦合設計範式的方法論反思
    9.8.1  還原論思維的貢獻與局限
    9.8.2  系統論視角下耦合關係的湧現特性

    9.8.3  跨尺度耦合的缺失環節：從土壤剖面到景觀鑲嵌體
  9.9  設計實踐中的權衡困境與決策支持
    9.9.1  典型權衡關係識別
    9.9.2  基於多準則決策分析的設計方案比選框架
    9.9.3  利益相關者分析：多主體視角下的設計優化
  9.10  未來研究方向
    9.10.1  數字孿生技術驅動的「虛擬山地實驗室」
    9.10.2  機器學習輔助的設計參數智能優化
    9.10.3  彈性設計理念在山地景觀中的深化
  9.11  從設計走向治理
第10章  綜合討論：從學術研究到實踐轉化的障礙、對策與跨學科啟示
  10.1  知識生產與知識應用的鴻溝
  10.2  實踐轉化的障礙及其內在關聯
    10.2.1  認知障礙：從「經驗慣性」到「數據驅動」的思維轉換成本
    10.2.2  制度障礙：項目周期、考核指標與生態過程的錯配
    10.2.3  經濟障礙：成本內化與收益外溢的激勵失靈
    10.2.4  技術障礙：方法標準化與人才短缺
  10.3  對策
    10.3.1  技術層面的可操作化與降低門檻
    10.3.2  制度層面的政策嵌入與激勵機制設計
    10.3.3  社會層面的認知重塑與能力建設
  10.4  跨學科啟示
    10.4.1  對恢復生態學的啟示
    10.4.2  對景觀生態學的啟示
    10.4.3  對地理學的啟示
    10.4.4  對環境社會科學的啟示
  10.5  研究局限
    10.5.1  時間尺度的局限：缺乏長期定位觀測數據
    10.5.2  生物群落的簡化處理：忽略微生物功能群與土壤動物的作用
    10.5.3  經濟分析的缺失：缺乏系統性的成本-效益貨幣化核算
    10.5.4  跨區域驗證的不足：未覆蓋青藏高原、內蒙古高原等關鍵區
  10.6  未來展望
  10.7  走向「有溫度的土壤科學」
參考文獻

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