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第一章 全球性气候变暖（ENSO循环）对降水的影响1

一、导言1

二、ENSO的研究进展2

三、青藏高原与ENSO关系的研究3

四、ENSO与青藏高原积雪的不同配置下对我国夏季雨带的影响3

（一）青藏高原积雪与我国夏季雨带的关系3

（二）ENSO与我国夏季雨带的关系4

（三）ENSO与青藏高原积雪异常的共同作用对我国夏季雨带的影响10

（四）ENSO与青藏高原积雪共同作用对夏季降水影响的初步分析11

（五）小结12

五、青藏高原下垫面热源场对我国夏季降水的影响14

（一）青藏高原下垫面热源的特征15

（二）青藏高原下垫面热源场与高原积雪和ENSO的关系16

（三）青藏高原下垫面热源对我国夏季降水的影响19

（四）ENSO与青藏高原下垫面热源异常的共同作用对我国夏季雨带的影响22

（五）小结23

第二章 温室气体的起源及其全球平衡账24

一、全球CO2的平衡账24

（一）CO2的起源与发生24

（二）光合作用对CO2的固定效率27

（三）光合作用器的一般特性27

（四）不同湿地的碳平衡账30

二、全球甲烷（CH4）的平衡账32

三、控制水稻田发射CH4的过程33

四、全球氧化亚氮（N2O）的平衡账35

（一）控制水稻田N2O和NO的发射过程36

（二）不同水稻生产系统之间的差异37

五、氨（NH3）的全球平衡账39

六、硫化物的全球平衡账41

第三章 全球碳循环与低碳农业的发展42

一、导言42

二、全球碳循环43

三、有机残体的结构化合物43

（一）碳水化合物44

（二）木质素47

（三）氮化合物48

（四）脂类50

四、微生物的细胞壁50

五、植物可溶性物质、根系和根系分泌物51

六、土壤有机质的形成51

七、土壤有机质的组分54

（一）富啡酸55

（二）腐殖酸和胡敏素56

（三）土壤中的含N量56

八、土壤有机质的数量和分布57

九、提高Rubisco酶的光合作用效率，发展低碳农业58

（一）研究目的58

（二）Rubisco酶无效的原因60

（三）研究出一种更优化型Rubisco酶的新技术60

第四章 枣树在低碳农业中的战略意义64

一、枣树及其果实生产在我国农业中的重要地位65

二、枣树主栽品种及其特性67

（一）主栽品种介绍67

（二）新优品种介绍72

三、枣园建造技术74

（一）园地的选择74

（二）园地的规划75

（三）土壤改良和整地75

（四）品种选择76

（五）栽植技术77

四、无公害高效生产管理技术80

（一）整形修剪80

（二）花果管理86

（三）土、肥、水管理88

五、采收及采后处理91

（一）枣果的成熟及采收适期91

（二）枣果的采后处理92

六、小结93

第五章 农业生态系统中微生物群落和碳通量94

一、导言94

二、细胞水平上的碳流（通量）95

（一）呼吸作用96

（二）同化作用和产量系数96

（三）产量保持97

（四）其他代谢产物98

（五）碳代谢速率对土壤过程的影响98

三、碳流：种群和群落99

（一）微生物生物量100

（二）微生物群落的组成：细菌和真菌100

（三）土壤食物网102

四、土壤水平的碳流（通量）102

（一）输入土壤中的碳103

（二）土壤中的碳库103

（三）影响碳流的因子105

（四）微生物的微空间分布109

（五）土壤中碳流的定量109

五、农业生态系统与其他生态系统的比较110

六、土壤碳-微生物相互作用对农业生态系统的影响111

（一）生物体是一种对碳动力学发生短期影响的氮库111

（二）保持和增加土壤碳库：它会对碳动力学发生长期影响112

七、小结113

第六章 有机质（碳）在农业生态系统中的代谢过程115

一、有机质的形成和分布115

二、土壤中有机质的转化116

（一）生物圈中有机质的全球循环116

（二）进入土壤中有机质的数量117

（三）稳态条件下土壤有机质的周转119

（四）植被变化和管理技术对土壤有机质的影响121

（五）土壤有机质周转模式123

三、土壤中不同有机质的元素组成126

（一）植物和动物体的元素组成126

（二）植物和动物的主要结构化合物127

（三）土壤中混合有机物的分解作用129

四、影响土壤有机质分解的因子133

（一）有机质的易分解性（颗粒大小）133

（二）水分134

（三）通透性（氧的供应能力）135

（四）土壤反应或pH136

（五）有效养分138

（六）温度145

（七）黏土矿物与抑制物147

五、有机质的动力学和生物质的管理148

（一）土壤有机质的性质与功能150

（二）土壤有机质的动力学和转化过程152

六、作物残体对土壤有机质动力学的影响158

（一）作物残体及其营养含量158

（二）作物残体的利用159

（三）作物残体（秸秆等）与土壤有机质动力学和微生物活性的关系160

七、小结162

第七章 活性氧对植物固定CO2（光合作用）的影响163

一、导言163

二、光的吸收和分配163

（一）三重叶绿素所形成的单体O2163

（二）热能分散作用164

（三）吸收光复合体对环境的适应过程165

三、光合作用系统Ⅱ发生的单体O2166

四、电子转移和O2的光还原作用167

（一）水—水循环167

（二）O2的光还原作用程度168

（三）O2代谢作用和PSⅡ激发的调节作用169

（四）水—水循环对环境的适应性170

五、光合作用和外叶绿体氧化代谢之间的相关性170

六、小结171

第八章 植物对大气臭氧的反应172

一、导言172

（一）叶片臭氧（O3）通量的调节172

（二）质外体中O3降解为活性氧及其被抗氧化剂清除的过程173

（三）活性氧化破裂诱导和活性氧敏感反应174

二、O3对植物影响的激素调控175

（一）伤害的开始176

（二）伤害的扩大177

（三）伤害的抑制178

（四）激素信号级联之间的相互作用179

三、小结180

第九章 抗坏血酸过氧化物酶对H2O2脱毒作用的重要性181

一、酶在清除植物过氧化氢过程中的作用181

二、APX的功能分析183

三、APX的结构184

（一）综合结构184

（二）活性位置的结构185

（三）底物结合过程186

四、APX的进化186

五、小结187

第十章 无碳生物能源氢（H2）的环境意义188

一、导言188

二、产生氢气的微生物190

（一）细菌190

（二）蓝绿藻191

三、生物氢（H2）的生产191

（一）导言191

（二）生物产H2系统192

（三）光能转化效率192

（四）小结194

四、光合生物氢（H2）的生产194

（一）什么是光合生物氢（H2）194

（二）与光驱动产H2相关的蓝细菌的特性197

（三）研究和发展197

第十一章 生物冰核作用及其应用199

一、导言199

二、植物的耐冻性200

三、植物的抗冻性200

四、植物的冻害201

五、冻害的防治202

（一）利用杀菌剂202

（二）利用竞争性细菌202

（三）利用抗生素202

六、生物降水（冰、雪和雨等）剂的生产和应用203

参考文献204