《10000个科学难题-海洋科学卷》是《10000个科学难题》中的一卷，也是相对独立的专业书。《10000个科学难题-海洋科学卷》介绍了海洋科学领域各个学科的重要科学难题，包含了国内外新科学进展及学科前沿内容，对于了解海洋科学的未解之谜、启发学者的创新性探索，开启未来的研究方向有重要价值。《10000个科学难题-海洋科学卷》内容新颖，撰写深入浅出，充分考虑了非本专业的人员能够读懂，有利于获取学科交叉的知识，适合于科研人员、研究生、大学生学习使用，也适合有兴趣的高中生选读。

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目录
《10000个科学难题》序
序
前言
物理海洋学
海洋拉格朗日拟序结构 詹海刚 黄高龙 (3)
能否构建统一的方程组来描述海洋多运动形态及其相互作用？ 王如云 戴德君 (8)
天文引潮力的长期变率对海洋混合强度及地球气候系统的影响 彭世球 陈淑敏 (11)
潮龄的产生机理 方国洪 徐晓庆 魏泽勋 (14)
风生环流与热盐环流有何联系？ 林霄沛 杨俊超 吴宝兰 (18)
深海热盐翻转环流的时间尺度由什么决定？ 谢强 (21)
深渊环流是深海热盐环流的一部分吗？ 谢强 (25)
究竟是什么力量使大洋热盐环流绕地球流动？ 管玉平 (29)
深海环流的高频变化及机理 王桂华 (32)
海洋盐度在全球水循环中的作用 王鑫 (35)
海底热液喷发诱导的海水混合 董昌明 高晓倩 (39)
海洋涡旋在潜沉与浮露过程中的作用 许丽晓 刘秦玉 (43)
内孤立波形成机制与预测 黄晓冬 (46)
海洋中尺度涡旋与内孤立波的相互作用 谢皆烁 蔡树群 (50)
海洋中小尺度过程及其能量串级机制与效应 刘志宇 林宏阳 (54)
什么因素控制地中海涡的旋转和移动？ 赵进平 (58)
海洋次中尺度过程对大尺度过程的反馈及参数化 彭世球 钱钰坤 (62)
海浪如何影响海气通量？ 赵栋梁 (65)
白冠破碎所耗散的海浪能量去哪儿了？ 管长龙 (70)
吕宋深水溢流的季节信号来源 兰健 (72)
浅海水体如何从夏季高度层化转变为冬季充分混合？ 杨作升 (76)
裂流的触发机制及其精确预报 李志强 (80)
台风过程中，上层海洋如何响应? 张书文 (84)
热压效应对深对流的贡献究竟有多大？ 赵进平 (87)
印度洋东部赤道上升流的来源和气候效应 陈更新 王东晓 (90)
混合层动力学问题 李国敬 王东晓 (94)
海洋气象学
海气界面间的淡水通量强迫和海洋生物引发的加热效应对厄尔尼诺–南方涛动的调制影响 张荣华 高川 任宏利 (101)
海洋动力反馈过程和热带不稳定波对ENSO发生发展的影响机理 任宏利 张荣华 (106)
ENSO多样性的机理和预测问题 王鑫 李春 (112)
如何构造ENSO集合预报的非线性海气耦合初始扰动？ 段晚锁 霍振华 (117)
ENSO事件发生“春季预报障碍”现象的原因和机理 穆穆 段晚锁 徐辉 (122)
热带太平洋–印度洋的目标观测及其在提高ENSO和IOD预报技巧中的作用 穆穆 段晚锁 陈大可 于卫东 (126)
热带太平洋暖池–冷舌系统如何和在多大程度上响应及影响不同尺度气候变异？王凡 李元龙 刘传玉 (131)
海气相互作用对MJO形成和传播的影响 Tim Li (137)
导致印度洋偶极子冬季预报障碍的原因是什么？ 冯蓉 唐佑民 (140)
印度洋偶极子的动力学机制和预测 郑小童 李根 (144)
印度洋–西太平洋的区域电容器效应 杜岩 胡开明 (148)
大气瞬变涡旋反馈在中纬度海洋影响大气异常中的作用 房佳蓓 (152)
北大西洋海表温度异常如何影响北大西洋涛动？ 宋洁 (156)
湾流和黑潮延伸体地区的海温异常对北半球阻塞的影响 罗德海 (160)
北极海冰的快速融化如何影响中纬度天气气候的异常变化？ 黄菲 王砚硕 (165)
冬季北极增暖对中纬度大气环流及欧亚极寒天气的影响 姚遥 宫婷婷 (170)
海洋热力强迫与中高纬大气环流持续异常：风暴轴和大气河的作用 任雪娟 (174)
海温增暖对台风生成频数和强度的影响 李永平 雷小途 (177)
台风群发的成因 占瑞芬 汤杰 雷小途 (180)
台风海气界面过程和物理机制 端义宏 李青青 (184)
近岸海–陆–气相互作用对登陆台风风雨的影响机制 端义宏 李青青 (188)
为什么地球上平均每年出现大约80多个热带气旋？ 吴立广 (192)
海表面温度锋对海洋大气边界层的强迫机理 张苏平 (196)
黄东海海洋大气边界层对海洋性低云/海雾的影响及反馈作用 张苏平 (199)
影响海上亚微米气溶胶生成的关键海洋和大气过程 盛立芳 周杨 (203)
陆源气溶胶传输与沉降对海气交换的影响 王文彩 周杨 (207)
亚洲大气污染物向海洋输送对太平洋气候的影响 胡敏 李梦仁 (210)
海洋化学
为什么一些边缘海向大气释放CO2 而另一些吸收大气CO2？ 戴民汉 曹知勉 (217)
低分子量有机酸类物质如何影响近海二氧化碳体系？ 丁海兵 (221)
为什么大洋深层溶解有机碳的浓度较恒定且具有相近的稳定碳同位素值？ 王旭晨 (225)
为什么在过饱和的海洋浅层碳酸钙会溶解？ 曹知勉 戴民汉 (230)
海洋中的氮收支是否处于平衡状态？ 辛宇 刘素美 (235)
海洋氧化亚氮分布规律与控制机制是什么？ 万显会 高树基 (241)
氧化性的水体中是否存在N2移除？ 宋国栋 刘素美 (246)
上升流影响区固氮与非固氮生物对无机氮的利用有何空间分布规律？ 张润 陈敏 (250)
固氮所引入的氮素及其迁移的时空变化规律 卢阳阳 高树基 (254)
海洋溶解有机氮的组分、活性、源汇过程 徐敏 高树基 (258)
大洋中第一亚硝酸盐最大值(PNM)的形成机制：是氨氧化，还是浮游植物释放？ 王保栋 (263)
如何示踪和反演现今和过去的海洋生物泵？ 陈建芳 唐甜甜 周宽波 李宏亮 (267)
光化学反应如何影响海洋有机物的降解和转化过程？ 张洪海 杨桂朋 (271)
为什么海洋中的黏土颗粒物对有机物起保护作用？ 王旭晨 (275)
如何定量河口近岸海区的再悬浮过程 陈蔚芳 (279)
颗粒物化学组成对海水中钍-230和镤-231的分馏作用 陈敏 杨伟锋 (283)
钡稳定同位素能否示踪营养盐循环和生物生产力？ 曹知勉 (287)
为什么在中低纬度太平洋2~3千米水深处出现240Pu/239Pu 和239Pu/137Cs的极大值？ 谢腾祥 (292)
调控海洋中Redfield 比值保持基本恒定的主要因子有哪些？ 宋国栋 刘素美 (296)
海洋浮游植物吸收利用与化学手段测定的营养盐之差异 宋国栋 刘素美 (300)
海洋中的磷酸酯与膦酸酯能被真核浮游植物所利用吗？ 林昕 林森杰 (304)
海洋微量元素的形态变化及其生态影响 张雪莲 王德利 (309)
海洋大气化学一些关键过程假设如何验证？ 陈立奇 (313)
海洋生源活性气体海–气排放通量的不确定性 杨桂朋 张洪海 丁海兵 (317)
什么过程控制河流中溶解无机碳的浓度和年龄？ 王旭晨 (322)
为什么河流中溶解态黑碳的14C年龄比海洋的要年轻？ 王旭晨 (327)
地下河口对海洋的影响 王桂芝 (332)
海底地下水对近海生源要素循环过程的影响 杜金洲 (336)
近海沉积物？水界面物质交换的过程、机制与通量 蔡平河 (340)
海洋酸化及其生态效应 张远辉 (345)
生物海洋学
地球生命起源于深海吗？又是如何起源的呢？ 邵宗泽 (353)
海洋生物的物种灭绝速率在加快吗？ 刘胜浩 张朝晖 (357)
海–陆交汇对单细胞真核生物的生存与进化带来的机会和挑战 林晓凤 (361)
海洋中有哪些病毒？ 蔡兰兰 张锐 (365)
海洋古菌在“极端”环境中是如何生存的？ 张传伦 谢伟 (369)
海洋微生物如何适应水压变化 闫文凯 肖湘 (373)
微生物在海洋弱光层有机物再矿化中的作用如何？ 谢彰先 孔玲芬 王大志 (377)
海底热液区特殊生态系统的演替 曾湘 邵宗泽 (383)
深海热液口无脊椎动物与化能自养微生物是如何互利共生的？ 姜丽晶 邵宗泽 (387)
深海溶解有机碳库是怎样形成的？ 王南南 焦念志 (391)
微生物如何影响海洋活性氮库变化？ 党宏月 (396)
海洋化能自养微生物的固碳作用机理及对其他元素循环的作用 党宏月 (400)
海洋微型生物胞外代谢物在海洋储碳中的作用 张子莲 (404)
微型生物在海洋储碳过程中发挥怎样的作用？ 张飞 焦念志 (408)
海洋生物固氮受何控制及其如何响应全球变化？ 罗亚威 陈楚 (412)
丰富却多态性不明的SAR11细菌在海洋碳循环中扮演的角色之谜 谢彰先 王大志 (416)
原生生物在深海水体生态系统中的生态学功能 徐大鹏 (421)
深海生物圈的能量供给从何而来？ 张瑶 汤凯 (425)
海洋中微型食物网变化的“蝴蝶效应” 姜勇 (429)
海洋光合生物如何实现多分支进化 郑强 刘燕婷 (432)
海洋光合自养生物与其共栖微生物的互利共生 郑强 谢睿 (436)
海洋浮游植物藻华形成和衰亡的内因是什么？ 张浩 张树峰 王大志 (440)
为什么原绿球藻是海洋中数量最多的光合生物 严威 焦念志 (444)
低等的甲藻为什么具有超过人类的庞大基因组? 张树峰 张浩 王大志 (449)
海洋聚球藻是如何适应多样的海洋环境的？ 徐永乐 (454)
浮游生物小型化趋势的驱动机制是什么？ 宋星宇 (459)
海洋浮游植物多样性与群落形成机制 龚骏 (464)
生物介导的氧化还原过程是如何在根本上影响海洋物质循环和生态系统功能的？ 党宏月 (469)
沙丁鱼和鳀鱼等小型中上层鱼类的资源量为什么变动巨大？ 田永军 (474)
鲸落——“踏脚石假说”能否解释深海热泉生物的扩布？ 徐奎栋 (480)
鱼类对厄尔尼诺等气候变化是怎样响应的？ 田永军 (485)
如何从耳石中获取鱼类生活史信息？ 叶振江 张弛 (490)
捕捞能引起鱼类进化吗？ 孙鹏 梁振林 (494)
捕捞活动是否对海洋渔业资源及生态系统产生影响？ 于华明 于海庆 (498)
中国近海渔业资源的长期变动规律及其与浮游动物的关系如何 刘光兴 (502)
海洋地质学
人类活动是否已开启了“人新世”新纪元 范代读 (509)
海平面升降如何影响三角洲的溯源堆积和侵蚀？ 戴志军 楼亚颖 (514)
影响河口海床周期性冲淤规律的主要因素 戴志军 汪亚平 楼亚颖 (517)
河流体系演化过程如何影响大陆边缘的沉积与物质循环？ 杨守业 毕磊 郭玉龙 李超 (521)
海滩近岸带多尺度地貌动力过程 李志强 (525)
中国东部海域泥质区是如何形成的？ 李倩 李广雪 (529)
海底滑坡能预测吗？ 丁大林 李广雪 (533)
海底峡谷的成因与演化之谜 徐景平 (537)
为什么大陆坡的坡度多在2o~4o之间？ 徐景平 (540)
海底沉积物波的成因之争 姜涛 (543)
“海底沉积物风暴”如何爆发？ 赵玉龙 (547)
如何寻找判别沉积物来源的“DNA”指标 杨守业 邓凯 李超 郭玉龙 (551)
洋中脊生长速率和拓展方式的差异受什么控制？ 索艳慧 李三忠 (555)
太平洋板块俯冲后撤如何影响东亚陆缘资源分布–环境变化？ 索艳慧 李三忠 (560)
什么因素决定了边缘海盆地之间的差异？ 刘鑫 李三忠 (565)
俯冲带大地震和岛弧火山喷发的触发因素 刘鑫 李三忠 (568)
大洋板块俯冲如何导致稳定克拉通破坏？ 王永明 李三忠 (572)
俯冲或深部动力过程如何控制中国东部台阶式地形？ 王永明 李三忠 (576)
洋壳与陆壳如何过渡？ 郭玲莉 李三忠 (580)
俯冲隧道中发生了什么？ 赵淑娟 李三忠 (584)
洋陆转换带的深部结构及地质属性 丁巍伟 李家彪 任建业 (588)
海底下的“海洋”与热液活动有关吗？ 曾志刚 张玉祥 (593)
海底下热液流体是如何演变的？ 曾志刚 李晓辉 (595)
多金属结核“漂浮”在深海沉积物表面的悖论和假说 任向文 (597)
全球海底多金属硫化物资源量知多少？ 曾志刚 陈祖兴 (601)
深海稀土知多少？ 石学法 黄牧 于淼 (604)
海洋天然气水合物的成矿机制 王丽艳 李广雪 (606)
海域天然气水合物成藏演化的动力学过程如何 苏丕波 (610)
天然气水合物成藏气体的成因与来源 苏丕波 (615)
海洋天然气水合物为什么会大量释放？ 张洋 李广雪 (619)
深水油气勘探的关键难点及攻克 王秀娟 (623)
末次冰期千年尺度气候波动的南北半球不对称性 王跃 黄恩清 (626)
全新世百年尺度海洋气候波动的归因 王跃 翦知湣 (631)
海洋与陆地之间季风降雨氧同位素分馏的演化 黄恩清 (636)
神秘时期深海“老”碳的来源与释放 万随 (641)
地质时期大洋碳储库和海气碳交换变化及其气候效应 党皓文 翦知湣 (645)
冰期北太平洋中/深层水的形成与影响 万随 (654)
新生代气候变冷的原因之争：洋流改变还是高原隆升？ 王星星 翦知湣 (659)
上新世太平洋是长期厄尔尼诺还是拉尼娜状态？ 田军 马小林 (663)
始新世/古新世之交的全球极端高温事件(PETM)的原因 赵玉龙 (667)
气候演变的偏心率长周期之谜 田军 马文涛 (671)
冰消期快速气候变化“停滞”对当今全球气候变化有何启示？ 黄恩清 翦知湣 (675)
区域海洋学
如何认识南海环流系统的开放性与闭合性？ 连展 魏泽勋 (681)
南海暖流到底是不是常年存在？ 鲍献文 丁扬 (684)
南海多时间尺度海气相互作用及其气候效应 王永刚 谭伟 (687)
南海贯穿流路径完整性及其气候效应？ 刘钦燕 王东晓 (691)
南海通过吕宋海峡与太平洋的水交换特征与机制 徐腾飞 魏泽勋 (695)
东海黑潮与陆架水体以什么方式相互作用？ 马超 鲍献文 (699)
气候变化背景下黄海冷水团的响应 李磊 (704)
渤海海峡水交换估计的困难及渤海海水物理自净能力 连展 魏泽勋 (708)
陆源物质如何进入冲绳海槽并在海槽中输送？ 康彦彦 (712)
苏北辐射沙脊群“怪潮”的成因 康彦彦 (716)
世界大河沿岸大型泥质带是哪些物质的汇和源？ 杨作升 (719)
潮汐河口细颗粒泥沙如何沉降？ 万远扬 (723)
潮汐河口地形致动力结构的能耗模式和湍流过程 刘欢 (727)
河口三角洲冲淤转换及其环境效应 丁平兴 (731)
河口海岸地区植被演替与地貌过程相互作用 韦桃源 (734)
河流入海泥沙减少对河口最大混浊带的影响 戴志军 (738)
河口海岸底边界层泥沙运动 何青 (742)
河口锋的形成与演化 龚文平 (745)
何为河口CO2源汇的主控因子？ 郭香会 (749)
淤泥质河口泥沙输移过程与潮滩演变 贺治国 (754)
大规模迁徙生物类群与河口生态系统的反馈控制机理 童春富 (758)
风暴作用下近海泥沙运动和海岸演变的预测 朱良生 张善举 李健华 邹学锋 (762)
发源于青藏高原的南亚大河对印度洋环境的影响 杨作升 (766)
21世纪以来北极夏季海冰大规模减退的前因后果 赵进平 (770)
融池对北极气–冰–海耦合系统的贡献 苏 洁 (775)
冬季北极环极冰间水道对北极气候的特殊贡献 赵进平 李涛 (779)
高纬度海洋以何种方式发生海气耦合？ 赵进平 (783)
北白令海生态系如何从底栖为主转变为浮游为主？ 赵进平 (787)
北极变暖对海洋生态系统有深远影响吗？ 杨金鹏 殷克东 (791)
冰间湖中初级生产力升高带来消费者怎样的变化？ 姜勇 (797)
太平洋海水对北大西洋生态系统有什么影响 刘吉文 张晓华 (801)
北冰洋曾经有冰盖吗？ 肖文申 章陶亮 王汝建 (805)
斯瓦尔巴群岛附近如何发生大型感热冰间湖？ 邵秋丽 赵进平 (811)
海水、海冰和河流入海物质的变化如何影响北冰洋的“生物泵”过程？ 金海燕 陈建芳 (816)
极地冰盖冰下水系统与海洋之间是否存在联系 孙波 (821)
南极海洋-冰架相互作用 王召民 (826)
南极海冰范围为什么会在全球变暖情形下不减反增？ 史久新 (831)
1950年以来南极绕极波为何只存在了8年？ 赵进平 周琴 (835)
南极海域生物多样性在南极绕极流的作用下的区域隔离和融合 姜勇 (839)
南极潮间带底栖生物群落组成及其成因是怎样的？ 刘晓收 (843)
南大洋生物泵运转有何空间变化规律，其维持机制如何？ 陈敏 杨伟锋 张润 (847)
南大洋环流和水团的年代际变化及其机理 杨小怡 (852)
极区海洋生态系统食物网的特殊性及影响因素 刘晓收 (858)
南大洋结合态氮储库氮同位素组成及其与硝酸盐生物利用的关系 张润 陈敏 (861)
海洋生态与环境
敏感海洋生物生态位缺失的海洋生态效应是什么？ 王丽平 (867)
海平面上升，海岸带潟湖生态系统会消亡吗？ 刘录三 (872)
红树林对极端环境变化响应机制与演化趋势？ 王友绍 (876)
我国海域缺氧现象的生态危害 徐杰 (880)
近海低氧成因及其生态效应 李学刚 (884)
河口海岸缺氧形成过程及其生态环境效应 朱建荣 (889)
海洋生态系统中是否存在“物种冗余”？ 屈佩 张朝晖 (893)
海洋中存在“生态廊道”吗？ 曲方圆 张朝晖 (896)
海洋中小尺度动力过程如何影响海洋生态系统 修鹏 (899)
海底草场为何日渐荒芜？ 黄小平 江志坚 张景平 (904)
赤潮的多样性是否随着纬度的降低而增加？ 张清春 (909)
浮游病毒对海洋生态系统的影响 姜勇 汪岷 梁彦韬 (913)
铁施肥对海洋生态系统结构与功能的影响 刘皓 张亚锋 殷克东 (924)
河流硅的水坝滞留效应及其对近海生态系统的影响 陈能汪 黄邦钦 (930)
滨海湿地外来入侵植物互花米草的分布格局与生态效应 张宜辉 (934)
内孤立波对海洋生态环境的影响 董济海 (939)
海上“新长城”的生态效应 王文卿 傅海峰 (943)
近岸海域生态系统的退化可以恢复吗？ 李永祺 唐学玺 (947)
海洋牧场建设的生态学风险 李永祺 唐学玺 (951)
中国近海绿潮来自何方？ 李锋民 王震宇 (954)
大气沉降能够改变海洋生态系统的结构和功能吗？ 高会旺 (958)
海洋生态系统的年代际转型 黄邦钦 钟燕平 柳欣 (962)
海洋水龄谱及其环境海洋学意义 高会旺 沈健 (968)
著名的“CLAW”假说是否退出历史舞台？ 胡敏 吴志军 (971)
增殖放流中国对虾与野生群体的博弈 王伟继 (974)
赤潮多发种夜光藻到底是动物还是植物？ 齐雨藻 (977)
海洋中的微藻为什么会产生多样化的毒素成分？ 于仁成 (980)
海洋会演变回“水母时代”吗？ 李超伦 王楠 (984)
极端气候可引起近海生态环境的不可逆变化吗？ 刘汾汾 殷克东 (989)
如何确定海洋环境质量基准阈值 孟伟 闫振广 (993)
重金属污染海洋环境修复的路在何方 张黎 (997)
近岸海域多源复合污染的源解析 王震 杨佰娟 (1001)
海洋环境中复合污染物的致毒机制 王莹 崔志松 (1004)
新兴污染物在海洋食物网中的富集与传递 穆景利 蒋凤华 (1007)
海洋酸化是否会加剧海洋污染物的毒性？ 赵建 王震宇 (1011)
抗生素会对海洋生态环境产生危害吗？ 郑浩 王震宇 (1015)
海洋微塑料污染及生态效应 雷坤 邓义祥 安立会 王丽平 韩雪娇 柳青 (1019)
人工纳米颗粒：海洋生物的隐形杀手？ 王震宇 赵建 (1023)
增塑剂对海洋环境的危害 李锋民 王震宇 (1028)
海洋污染物迁移转化的定量预测 张学庆 (1032)
滨海湿地如何减缓陆源污染物对海洋的危害？ 白洁 (1035)
滨海湿地植被带与近海物质交换过程和机制 李秀珍 (1038)
各种海洋生态灾害间是否存在耦合关系？ 于仁成 (1042)
海洋与全球变化
如何适应冰冻圈变化产生的影响 丁永建 (1049)
海底多年冻土的碳储量和释放速率如何计算和预估
效存德 杜志恒 柳景峰 (1053)
变动气候中大气和海洋经向热量输送 杨海军 (1059)
海气耦合过程对全球变暖的区域响应作用 郑小童 李根 (1064)
气候变化下近岸及开阔大洋上升流系统如何演化 杜岩 廖晓眉 (1069)
海洋过程对气候预估不确定性的贡献 谢尚平 龙上敏 (1074)
如何区分外辐射强迫效应和气候系统内部变率 谢尚平 王海 (1079)
全球变暖如何影响极端天气气候事件 黄刚 (1084)
全球增暖背景下不同大洋气候变化的差异 马建 刘秦玉 (1089)
全球增暖背景下海洋水团的变化 许丽晓 谢尚平 (1094)
厄尔尼诺–南方涛动对全球变暖的响应 蔡文炬 贾凡 王国建 (1098)
为什么北大西洋海表面温度具有多年代际变异特征? Rong Zhang (1103)
印度洋年代际变异的特征、机制和影响 杜岩 (1107)
多年代际时间尺度上海盆间的相互作用 李熙晨 (1111)
热盐环流与气候突变的关系 刘伟 刘征宇 (1116)
大洋环流变化和年代际气候变率 刘征宇 (1120)
全球冰量变化如何调制全球气候变化？ 田军 马小林 (1123)
在温室气体持续增加的背景下为什么会出现全球变暖减缓 陈显尧 (1129)
为什么中国近海海平面变化存在很大的不确定性？ 左军成 (1136)
区域及全球平均海平面上升 陈美香 (1141)
全球海平面上升速度在减缓么？ 陈显尧 (1145)
全球变暖会使海洋的碳吸收能力减弱吗？ 高众勇 孙恒 (1148)
海洋酸化对铁可利用率的影响及其长期生态效应 姜勇 汪岷 (1152)
面对海洋酸化，物种会适应“优胜”还是走向“劣汰” 姜勇 (1155)
全球变暖对浮游植物生物多样性的影响 俞志明 贺立燕 (1158)
全球气候变化背景下海洋生物成为“赢家”或“输家”的遗传决定因素 周广杰 梁美仪 (1162)
气候变暖背景下海岸带会有哪些类主要灾害？ 李响 (1166)
编后记 (1172)