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本书针对的是一学期的概念性物理课程。全书共分 6 单元 21 章，内容包括力学、热力学、电磁学、光学、核物理学、近代物理学等，具体涉及运动的基本概念，落体运动和抛体运动，牛顿运动定律，圆周运动，行星和引力，能量和振动，冲量和动量，转动，流体，温度和热力学，热机和热力学第二定律，静电现象，电路，磁体和电磁学，波的生成，光波和颜色，光和成像，原子的结构，原子核和核能，相对论，日常现象深入研究等。本书的特点是在介绍物理学概念的同时，引入了可用这些概念来解释的日常现象，强调了物理学的实用性及其与日常生活的关联性，而不要求读者具备高深的数学知识。 全书以叙述性文体撰写，并用事先设定的问题将读者引入有关物理思想的对话中。因此，本书适合那些有兴趣了解物理世界的本质并希望解释日常物理现象的人们，也可作为大学预科学生的导论性物理学教材。

译者序

前言

第1章 环境、可持续性与科学 1

1．1 环境与可持续性 3

1．2 生态系统 6

1．3 生态系统功能的原理 9

1．4 可持续地行动 12

1．5 不确定性、科学与系统的思考 15

1．6 可持续性科学 18

本章小结 22

第2章 环境伦理学、环境经济学与环境政策 23

2．1 人与自然观点的改变 25

2．2 环境伦理学 29

2．3 环境与市场 32

2．4 生态系统估价 36

2．5 环境政策：决策与行动 40

2．6 美国的环境法律与政策 43

2．7 国际环境法律与政策 46

本章小结 48

第3章 环境自然科学 49

3．1 环境中的化学 51

3．2 生命中的有机化学 55

3．3 能量与环境 58

3．4 贯穿始终的地球 63

3．5 地球结构 64

3．6 地球上的大气 68

3．7 地球的能量收支、天气与气候 72

本章小结 75

第4章 生物体与种群――生态学与进化论 76

4．1 细胞――生命的基本单元 78

4．2 生物体的生长与繁殖 80

4．3 种群增长 82

4．4 种群增长的限制 86

4．5 进化与自然选择 90

4．6 物种的进化 94

4．7 生物的分级 96

本章小结 98

第5章 人口增长 99

5．1 人口增长历史 101

5．2 全球人口增长的变化 105

5．3 预测人口增长 111

5．4 资源利用与人口的可持续性 113

5．5 控制人口增长 118

本章小结 121

第6章 生态群落 122

6．1 共享资源之争 124

6．2 草食、肉食和寄生 127

6．3 互利共生与偏利共生 131

6．4 生态群落中的能量流动 133

6．5 干扰和群落变化 138

本章小结 144

第7章 生态系统生态学 145

7．1 生态系统生态学和生物地球

化学 148

7．2 岩石循环 150

7．3 水循环 151

7．4 碳循环 153

7．5 氮循环 158

7．6 磷循环 160

7．7 硫循环 162

7．8 生物地球化学循环的动力学 164

本章小结 166

第8章 气候变化 167

8．1 长期气候模式 169

8．2 测量全球变暖 174

8．3 全球变暖的成因 177

8．4 全球变暖的影响 181

8．5 预测全球变暖 184

8．6 减缓全球变暖 187

8．7 适应全球变暖 192

8．8 缓解与适应政策 193

本章小结 197

第9章 空气质量 198

9．1 空气质量与空气污染 200

9．2 对流层中的污染 204

9．3 平流层中的污染 209

9．4 室内空气污染 211

9．5 空气污染的政策与法律 216

本章小结 219

第10章 陆生生物地理学 220

10．1 陆生生物群系与气候 223

10．2 热带生物群系 227

10．3 温带生物群系 231

10．4 极地生物群系 237

10．5 沙漠 240

10．6 山脉与海岸线 242

本章小结 245

第11章 生物多样性 246

11．1 生物多样性的定义 248

11．2 生物多样性的重要性 252

11．3 生物多样性的全球模式 255

11．4 群落间生物多样性的差异 258

11．5 生物多样性面临的威胁 262

11．6 保护生物多样性的策略 267

11．7 美国保护生物多样性的政策 272

11．8 保护生物多样性的国际政策 276

本章小结 279

第12章 水 280

12．1 世界水资源 282

12．2 河流 286

12．3 湖泊和池塘 291

12．4 地下水 295

12．5 湿地 297

12．6 河口 302

12．7 海洋 305

12．8 保护水资源的策略 311

12．9 保护水资源的政策与法律 315

本章小结 317

第13章 农业与食品生态学 318

13．1 农业的起源与历史 321

13．2 农业生态系统 325

13．3 农作物的生长 328

13．4 土地资源管理 331

13．5 水与农业 336

13．6 家畜 339

13．7 基因资源管理 342

13．8 竞争者和害虫管理 347

13．9 食物生态学 351

13．10 未来的食物 354

本章小结 358

第14章 森林 359

14．1 森林的价值 362

14．2 森林生长 366

14．3 森林采伐 370

14．4 森林退化 374

14．5 定义可持续森林管理 376

14．6 可持续森林――一个全球愿景 378

本章小结 381

第15章 不可再生的能源与电力 382

15．1 能源的生产与消耗 385

15．2 电力――发电、分配与使用 387

15．3 煤 391

15．4 石油 395

15．5 天然气 400

15．6 核能 402

本章小结 407

第16章 可再生能源与能源节约 408

16．1 可再生能源概述 410

16．2 水能 412

16．3 风能 416

16．4 太阳能 419

16．5 生物质能 424

16．6 地热能 429

16．7 海洋能 431

16．8 能源节约 433

16．9 可持续能源――经济与政策 436

本章小结 438

第17章 城市生态系统 439

17．1 城市化 441

17．2 城市生态系统 444

17．3 城市土地利用 450

17．4 城市规划 454

17．5 城市交通 457

17．6 城市生物多样性 459

17．7 可持续策略下的城市 464

本章小结 468

第18章 废弃物管理 469

18．1 废水 471

18．2 固体废物 474

18．3 危险废物、电子废物与放射性废物 482

18．4 产品生命周期管理 486

本章小结 489

第19章 环境与人类健康 490

19．1 公共健康导论 493

19．2 环境中的物理危害 496

19．3 环境中的化学危害 501

19．4 环境中的生物危害 508

19．5 环境变化与人体健康 515

本章小结 519

第20章 环境与你 521

20．1 未来会怎样？ 522

20．2 可持续的生活 528

20．3 环境领导力 531

本章小结 534

W. Thomas Griffith：美国太平洋大学物理学杰出教授，长期执教于太平洋大学，曾任物理系主任、科学系主任，美国物理学教师联合会会员，大学物理东北太平洋协会会员。爱好登山、骑车、唱歌、阅读和演奏。Juliet W. Brosing：美国太平洋大学物理学教授，长期执教于太平洋大学，研究方向为核物理学、医学物理学。美国物理学教师联合会会员，物理学东北太平洋协会会员。

秦克诚，北京大学物理学教授，长期从事物理学的研究与教学工作。从1998年开始，作者花了六年半时间写成了80万字科普作品《邮票上的物理学史》。

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书籍介绍

本书针对的是一学期的概念性物理课程。全书共分 6 单元 21 章，内容包括力学、热力学、电磁学、光学、核物理学、近代物理学等，具体涉及运动的基本概念，落体运动和抛体运动，牛顿运动定律，圆周运动，行星和引力，能量和振动，冲量和动量，转动，流体，温度和热力学，热机和热力学第二定律，静电现象，电路，磁体和电磁学，波的生成，光波和颜色，光和成像，原子的结构，原子核和核能，相对论，日常现象深入研究等。本书的特点是在介绍物理学概念的同时，引入了可用这些概念来解释的日常现象，强调了物理学的实用性及其与日常生活的关联性，而不要求读者具备高深的数学知识。 全书以叙述性文体撰写，并用事先设定的问题将读者引入有关物理思想的对话中。因此，本书适合那些有兴趣了解物理世界的本质并希望解释日常物理现象的人们，也可作为大学预科学生的导论性物理学教材。