中國陸地生態系統碳循環的生物地球化學過程

中國陸地生態系統碳循環的生物地球化學過程
定價:528
NT $ 459
 

內容簡介

本書系中國科學院知識創新工程重大項目「中國陸地和近海生態系統碳收支研究」成果之一。書中對我國典型生態系統類型(森林、草地、農田和濕地)碳循環生物地球化學過程的基本規律、驅動力機制,以及各生態系統碳收支現狀與潛力進行了系統研究。

本書可供地球化學、地理學、土壤學、氣象學、環境學、生態學、生物學、大氣科學和全球變化等專業的科教學人員及大學生、研究生參考。
 

目錄

序一
序二
前言
第一章 森林生態系統碳循環生物地球化學過程——以闊葉紅松林森林生態系統為例
第一節 森林生態系統碳循環的生物地球化學過程特征和機理
一、森林生態系統碳循環的過程特征
二、森林生態系統碳循環的機理
第二節 長白山闊葉紅松林群落的光合作用
一、闊葉紅松林主要樹種的光響應過程特征
二、CO2濃度對闊葉紅松林主要樹種光合速率的影響
第三節 土壤的呼吸過程
一、土壤呼吸
二、倒木呼吸
三、闊葉紅松林典型樹種樹干呼吸的研究
第四節 森林生態系統碳分配格局及動態
一、研究方法
二、研究結果
三、討論
第五節 林林凋落物
一、森林凋落量
二、環境因子對森林凋落量的影響
三、凋落物分解研究
四、不同研究區凋落物分解率的變化規律
五、影響凋落物分解的主因素分析
六、闊葉紅松林內紅松針中的分解特征
第六節 林林生態系統生物-土壤-大氣碳交換耦合過程
一、實驗地的氣候與水文狀況
二、實驗地的植被與土壤狀況
三、結果與討論
第七節 氣候變化對森林生態系統碳蓄積和碳循環的影響
一、全球變化對凋落物分解的影響
二、全球變化對中國凋落物分解的影響
第八節 影響森林生態系統碳收支的主要因素
一、基於渦度相關方法對森林碳通量的估算
二、全年碳收支及季節動態
第九節 森林生態系統碳增匯潛力
一、中國森林生態系統碳源、碳匯強度的現實空間分布格局
二、土地利用和森林經營活動對生態系統碳增匯潛力的影響
第十節 目前研究中存在的主要問題及未來研究方向展望
一、中國森林生態系統碳收支研究存在的主要問題
二、中國森林生態系統碳收支的研究展望
參考文獻
第二章 草地生態系統碳循環過程現實
第一節 研究區域概況和主要的研究方法
一、研究區域概況
二、主要研究方法
第二節 溫帶草地生態系統碳、氮氣體循環過程
一、草地呼吸過程碳循環特征
二、草地CH4氧化吸收過程碳循環特征
三、草地N2O氣體通量特征
第三節 溫帶草原土壤-植被系統碳素和氮素密度及主要循環過程
一、錫林河流域草地土壤亞系統碳素密度及空間分布
二、溫帶草地植被亞系統碳素和氮素密度
三、錫林河流域草原土壤、植被亞系統碳、氮元素的周轉
四、草地生態系統碳、氮元素耦合關系探
第四節 自然環境要素對草地生態系統碳、氮循環過程的影響
一、水勢因子對草地土壤碳、氮密度變化與分布規律的影響
二、水熱因子對草地碳、氮氣體通量的影響及其協同作用分析
三、土壤中碳、氮元素的含量及分布對溫帶草地碳、氮氣體過程的影響
第五節 人類活動對溫帶草地碳、氮元素密度與碳、氮氣體拜謝和吸收的影響
一、放牧對溫帶草地碳、氮氣體拜謝和吸收過程的影響
二、農墾對溫帶草地碳、氮氣體拜謝和吸收過程的影響
三、農墾和放牧對草地土壤密度的影響
第六節 目前研究中存在的主要問題及未來研究方向展望
參考文獻
第三章 農田生態系統碳生物地球化學循環過程
第四章 濕地生態系統碳循環的主要地球化學過程
參考文獻
 

眾所周知,在人類社會日益關注全球環境問題的今天,大氣中二氧化碳和甲烷等溫室氣體濃度升高誘發的全球氣候變化已成為世界經濟可持續發展和國際社會所面臨的最為嚴峻的挑戰。為了應對這個挑戰,國際社會采取了一系列重大行動。1992年在巴西里約熱內盧召開了聯合國環境與發展大會,簽署了《聯合國氣候變化框架公約》,1997年12月在日本東京通過了著名的《京都議定書》等,試圖通過人類社會的共同努力,將大氣二氧化碳穩定在某一個水平上,規避其可能給人類社會帶來的重大負面影響。

從科學的角度看,二氧化碳和甲烷等溫室氣體濃度升高誘發的全球氣候變化尚存在諸多不確定性。全球碳循環是其中的重要方面,它控制著大氣二氧化碳濃度的變化。為此,國際地圈生物圈計划(IGBP)、國際全球環境變化人文因素計划(IHDP)、世界氣候研究計划(WCRP)以及國際生物多樣性計划(DIVERSITAS)聯合發起了以全球碳循環為主要研究內容的全球碳計划(GCP),該計划的實施極大地推動了全球碳循環與氣候變化科學的發展。

中國地域廣闊,陸地和近海生態系統復雜多樣,擁有自寒溫帶至熱帶的氣候帶和特殊的植物地理區域,為研究全球碳循環提供了良好的實驗平台。同時,我國的社會經濟正處在高速發展階段,這為研究世界經濟發展對全球碳循環和氣候變化的影響提供了難得的社會經濟背景。

我國的碳循環研究起步較晚,但起點較高、發展迅速。2001年中國科學院啟動了知識創新工程重大項目「中國陸地和近海生態系統碳收支研究」,共有18個研究所(中心、植物園)和中國生態系統研究網絡(CERN)的400余名科研人員參與了該項研究。通過為期5年的研究,該項目取得了一系列研究成果,主要包括:構建了ChinaFLUX研究平台、中國碳循環數據信息系統、中國陸地和近海生態系統碳循環模型和模型集成系統;初步明確了驅動生態系統碳循環過程的關鍵氣候因子、生物學因子和人類活動的影響;初步明確了中國陸地和近海生態系統碳源匯時空格局及其對氣候變化的響應,並評價了不同技術措施下中國陸地生態系統碳增匯潛力等。這些研究成果是迄今為止對中國陸地和近海生態系統碳收支較為全面的認識,對我國制定碳管理策略和參與氣候公約談判具有重要的參考價值。本系列專著是對上述研究成果的全面總結,是國內首部關於中國陸地和近海生態系統碳收支研究的系統性學術著作。本系列專著的出版不僅展示了中國學者在該領域的最新研究成果,而且對推動我國全球變化科學、生態學、氣候學、土壤學、地理科學、海洋科學和遙感科學等學科的發展具有重要意義。

本系列專著的作者們是活躍在我國碳循環與全球變化研究領域的中青年學者。我十分欣慰地看到他們正在成長,也贊賞他們那種刻苦鑽研、勇於探索的科學精神。一分耕耘,一分收獲。希望他們繼續努力,將我國生態系統碳循環與全球變化研究推向新的高度,取得更多、更大的進展。
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