中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生物地球化學(xué)過(guò)程

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本書(shū)系中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目“中國(guó)陸地和近海生態(tài)系統(tǒng)碳收支研究”成果之一。書(shū)中對(duì)我國(guó)典型生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型（森林、草地、農(nóng)田和濕地）碳循環(huán)生物地球化學(xué)過(guò)程的基本規(guī)律、驅(qū)動(dòng)力機(jī)制，以及各生態(tài)系統(tǒng)碳收支現(xiàn)狀與潛力進(jìn)行了系統(tǒng)研究。    本書(shū)可供地球化學(xué)、地理學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、大氣科學(xué)和全球變化等專(zhuān)業(yè)的科研、教學(xué)人員及大學(xué)生、研究生參考。

書(shū)籍目錄

序一序二前言第一章 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)生物地球化學(xué)過(guò)程——以闊葉紅松林森林生態(tài)系統(tǒng)為例　第一節(jié) 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生物地球化學(xué)過(guò)程特征和機(jī)理　　一、森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過(guò)程特征　　二、森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的機(jī)理　第二節(jié) 長(zhǎng)白山闊葉紅松林群落的光合作用　　一、闊葉紅松林主要樹(shù)種的光響應(yīng)過(guò)程特征　　二、CO2濃度對(duì)闊葉紅松林主要樹(shù)種光合速率的影響　第三節(jié) 土壤的呼吸過(guò)程　　一、土壤呼吸　　二、倒木呼吸　　三、闊葉紅松林典型樹(shù)種樹(shù)干呼吸的研究　第四節(jié) 森林生態(tài)系統(tǒng)碳分配格局及動(dòng)態(tài)　　一、研究方法　　二、研究結(jié)果　　三、討論　第五節(jié) 森林凋落物　　一、森林凋落量　　二、環(huán)境因子對(duì)森林凋落量的影響　　三、凋落物分解研究　　四、不同研究區(qū)凋落物分解率的變化規(guī)律　　五、影響凋落物分解的主因素分析　　六、闊葉紅松林內(nèi)紅松針葉的分解特征　第六節(jié) 森林生態(tài)系統(tǒng)生物一土壤一大氣碳交換耦合過(guò)程　　一、實(shí)驗(yàn)地的氣候與水文狀況　　二、實(shí)驗(yàn)地的植被與土壤狀況　　三、結(jié)果與討論　第七節(jié) 氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積和碳循環(huán)的影響　　一、全球變化對(duì)凋落物分解的影響　　二、全球變化對(duì)中國(guó)凋落物分解的影響　第八節(jié) 影響森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支的主要因素　　一、基于渦度相關(guān)方法對(duì)森林碳通量的估算　　二、全年碳收支及季節(jié) 動(dòng)態(tài)　第九節(jié) 森林生態(tài)系統(tǒng)碳增匯潛力　　一、中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳源、碳匯強(qiáng)度的現(xiàn)實(shí)空間分布格局　　二、土地利用和森林經(jīng)營(yíng)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳增匯潛力的影響　第十節(jié) 目前研究中存在的主要問(wèn)題及未來(lái)研究方向展望　　一、中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支研究存在的主要問(wèn)題　　二、中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支的研究展望　參考文獻(xiàn)第二章 草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程研究　第一節(jié) 研究區(qū)域概況和主要的研究方法　　一、研究區(qū)域概況　　二、主要研究方法　第二節(jié) 溫帶草地生態(tài)系統(tǒng)碳、氮?dú)怏w循環(huán)過(guò)程　　一、草地呼吸過(guò)程碳循環(huán)特征　　二、草地CH4氧化吸收過(guò)程碳循環(huán)特征　　三、草地N2O氣體通量特征　第三節(jié) 溫帶草原土壤一植被系統(tǒng)碳素和氮素密度及主要循環(huán)過(guò)程　　一、錫林河流域草地土壤亞系統(tǒng)碳素密度及空間分布　　二、溫帶草地植被亞系統(tǒng)碳素和氮素密度　　三、錫林河流域草原土壤、植被亞系統(tǒng)碳、氮元素的周轉(zhuǎn)　　四、草地生態(tài)系統(tǒng)碳、氮元素耦合關(guān)系初探　第四節(jié) 自然環(huán)境要素對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)過(guò)程的影響　　一、水熱因子對(duì)草地土壤碳、氮密度變化與分布規(guī)律的影響　　二、水熱因子對(duì)草地碳、氮?dú)怏w通量的影響及其協(xié)同作用分析　　三、土壤中碳、氮元素的含量及分布對(duì)溫帶草地碳、氮?dú)怏w過(guò)程的影響　第五節(jié) 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)溫帶草地碳、氮元素密度與碳、氮?dú)怏w排放和吸收的影響　　一、放牧對(duì)溫帶草地碳、氮?dú)怏w排放和吸收過(guò)程的影響　　二、農(nóng)墾對(duì)溫帶草地碳、氮?dú)怏w排放和吸收過(guò)程的影響　　三、農(nóng)墾和放牧對(duì)草地土壤碳密度的影響　第六節(jié) 目前研究中存在的主要問(wèn)題及未來(lái)研究方向展望　參考文獻(xiàn)第三章 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程第四章 濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的主要生物地球化學(xué)過(guò)程

章節(jié)摘錄

　　第一章 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)生物地球化學(xué)過(guò)程——以闊葉松林森林生態(tài)系統(tǒng)為例　　第一節(jié) 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生物地球化學(xué)過(guò)程特征和機(jī)理　　二、森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的機(jī)理　?。ㄋ模┯懻摗　〗Y(jié)果表明，闊葉紅松林凋落量年際之間差異顯著。許多研究也表明同一林分內(nèi)凋落量年際之間差異顯著，Lin等（2003）對(duì)臺(tái)灣亞熱帶森林進(jìn)行連續(xù)9年的研究發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)是導(dǎo)致年際之間森林凋落量發(fā)生變化的主要原因，其變化范圍為8000～4000k9／hm2，并且森林凋落量可以由臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度來(lái)預(yù)測(cè)；廖利平等（2000）對(duì)杉木幼齡林進(jìn)行連續(xù)10年的研究發(fā)現(xiàn)，森林凋落量隨地上生物量的增加而顯著增加，由此證明森林生長(zhǎng)是導(dǎo)致該林分凋落量發(fā)生改變的主要原因；溫遠(yuǎn)光等（1990）對(duì)廣西杉木林研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)、溫度和降水量的年際問(wèn)差異將導(dǎo)致凋落量發(fā)生變化；Kouki和Hokkanen（1992）對(duì)歐洲Scots松（Pinussylvestris）林進(jìn)行為期20年的跟蹤觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)凋落量主要與前一年林地蒸發(fā)散密切相關(guān)而與當(dāng)年的林地蒸發(fā)散關(guān)系不密切；Haase（1999）對(duì)巴西亞熱帶森林進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)季節(jié)性的積水造成凋落量發(fā)生改變，干旱導(dǎo)致森林凋落量顯著增加，Wright和Cornejo（1990）也認(rèn)為干旱是導(dǎo)致熱帶森林凋落量急劇增加的主要原因；Hennessey等（1992）則認(rèn)為，年際之間氣候的變化和森林林木密度的變化是造成Loblolly松林凋落量發(fā)生變化的原因?！　≡谝酝牡蚵湮镅芯恐?，通常只關(guān)注凋落量和養(yǎng)分元素歸還量，而忽視凋落物養(yǎng)分元素歸還量的變化對(duì)林地土壤物理化學(xué)性質(zhì)的影響。其主要原因在于這種變化是緩慢的，往往需要持續(xù)幾十年甚至上百年的時(shí)間。對(duì)闊葉紅松林凋落量的凋落節(jié)律和動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其凋落量將隨著時(shí)問(wèn)的推移而緩慢增加，但是這種增加主要是由紅松針葉落葉量的增加而造成的。由于紅松針葉具有高于闊葉的C／N值、木質(zhì)素／N值和緩慢的分解速率，因此可以認(rèn)為林地有酸化的趨勢(shì)，而紅松則是改變林地環(huán)境的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子。所以，建議在未來(lái)的凋落量研究中應(yīng)該進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤觀測(cè)以確定影響每個(gè)林分凋落量的主導(dǎo)因子以及凋落量的變化對(duì)未來(lái)林地環(huán)境產(chǎn)生何種影響。

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