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1.1 全球生态学的概念1

1.1.1 生态学的发展1

第1章 绪论1

1.1.2 全球生态学的概念与任务6

1.2 地球系统8

1.2.1 岩石圈8

1.2.2 大气圈9

1.2.3 水圈11

1.2.4 冰冻圈12

1.2.5 生物圈12

2.1 全球变化的定义17

第2章 全球变化17

2.2 气候变化的证据与原因18

2.2.1 长期气候变化的证据与原因18

2.2.2 短期气候变化的证据与原因21

2.2.3 当代气候变化的证据与原因24

2.3 大气成分变化的证据与原因31

2.3.1 二氧化碳（CO2）31

2.3.2 甲烷（CH4）33

2.3.3 氧化亚氮（N2O）34

2.3.4 氯氟烃（CFCs）36

2.3.5 臭氧（O3）36

2.4 土地利用变化的证据与原因37

第3章 气候变化预测41

3.1 气候变化的预测方法41

3.1.1 经验性（物理）气候预测方法41

3.1.2 气候数理统计预测方法42

3.1.3 气候模式预测方法42

3.2 大气环流模式44

3.2.1 大气环流模式44

3.2.2 气候模式的类型47

3.2.3 气候模式的验证49

3.3 未来气候预测的不确定性50

3.3.1 未来气候预测的不确定性50

3.3.2 未来温室效应对中国气候的可能影响54

3.3.3 气候变化预测的不确定性分析58

第4章 植物生理生态学60

4.1 研究方法与技术60

4.1.1 控制环境实验60

4.1.2 开顶式同化箱60

4.1.3 自由大气CO2浓度富集实验61

4.1.4 移地实验61

4.2 植物对CO2浓度升高的生理生态响应62

4.2.1 光合作用62

4.2.2 碳、氮代谢66

4.2.5 土壤根际微生物67

4.2.3 根冠比67

4.2.4 凋落物降解67

4.2.6 农作物的生长发育与品质68

4.3 植物对水分变化的生理生态响应69

4.3.1 植物的抗旱性及其对干旱的适应69

4.3.2 植物对水分变化的响应70

4.4 植物对温度变化的生理生态响应77

4.4.1 高温胁迫下的植物生理生态适应77

4.5 植物对CO2浓度与水热变化协同作用的生理生态响应78

4.5.1 植物对干旱和高CO2浓度协同作用的响应与适应78

4.4.3 温度升高与土壤呼吸作用78

4.4.2 温度胁迫与水分利用率78

4.5.2 植物对高温、干旱和高CO2浓度协同作用的响应与适应79

4.6 植物对UV-B辐射变化的生理生态响应81

第5章 陆地生态系统生产力82

5.1 生物生产力概念及其发展82

5.1.1 植物总初级生产力与净第一性生产力82

5.1.2 净生态系统生产力与净生物群区生产力89

5.2 生物生产力模型94

5.2.1 统计模型95

5.2.2 遥感模型97

5.2.3 过程模型104

6.1 气候-植被关系的意义108

第6章 气候-植被分类108

6.2 气候-植物分类研究109

6.2.1 以自然植被类型与气候相关性为特征的气候-植被分类109

6.2.2 以对植物生理活动具有明显限制作用的气候因子为指标的气候-植被分类124

6.2.3 综合反映植被的结构和功能变化的气候-植被分类128

6.3 中国植被的分布格局129

6.3.1 中国植被区划的原则和依据129

6.3.2 中国植被区划系统134

6.4 中国气候-植被分类研究137

6.4.1 中国气候-植被分类研究进展137

6.4.2 四个常用的气候-植被分类模型在中国的应用146

6.4.3 中国气候-植被分类研究展望153

第7章 全球变化的陆地样带155

7.1 全球变化陆地样带提出的背景155

7.1.1 全球变化陆地样带提出的背景155

7.1.2 陆地样带的定义及其选择标准156

7.1.3 国际全球变化陆地样带158

7.1.4 全球变化陆地样带的主要研究内容159

7.2 全球变化的中国东北样带160

7.2.1 中国东北样带的位置与特征160

7.3 中国东北样带的研究进展168

7.3.1 全球变化的中国东北样带数据库169

7.3.2 古植被-气候重建的表土花粉与植被定量关系170

7.3.3 中国东北样带的气候-植被定量关系172

7.3.4 典型生态系统的生物地球化学循环173

7.3.5 中国东北样带遥感监测与模拟180

7.3.6 全球变化的中国东北样带动态模拟182

7.3.7 中国东北样带对全球变化的响应186

7.4 中国东北样带研究展望188

第8章 碳循环与气候变化189

8.1 碳循环与二氧化碳189

8.2 二氧化碳与气候变化191

8.2.1 二氧化碳与大气192

8.2.2 二氧化碳与海洋192

8.2.3 二氧化碳与陆地生态系统193

8.3 温室效应的环境效应195

8.3.1 海平面195

8.3.2 陆地与海洋195

8.3.3 人类健康与生态196

8.4 未知碳汇及其原因197

第9章 全球碳库199

9.1 全球碳库200

9.1.1 大气碳库200

9.1.2 海洋碳库201

9.1.3 陆地碳库202

9.2.1 矿物燃料的燃烧204

9.2 人类活动对全球碳循环的影响204

9.1.4 岩石圈中的碳204

9.2.2 土地利用方式的改变205

9.2.3 气候对碳循环的影响208

9.2.4 小结213

第10章 陆地碳通量214

10.1 陆地碳通量观测方法214

10.1.1 箱式法214

10.1.2 微气象法215

10.1.3 化学法216

10.2.1 土壤呼吸作用217

10.2 土壤呼吸作用和全球碳循环217

10.2.2 大气CO2和全球温度升高对土壤呼吸作用的影响218

10.2.3 碳截留和免耕对土壤呼吸作用的影响219

10.2.4 小结220

10.3 二氧化碳通量221

10.3.1 森林CO2通量221

10.3.2 草地CO2通量224

10.3.3 农田CO2通量227

10.4 甲烷通量228

10.4.1 森林CH4通量229

10.4.2 草地CH4通量230

10.4.3 湿地CH4通量230

10.4.4 农田CH4通量231

10.5 一氧化碳通量235

第11章 全球变化的生物圈模型237

11.1 模型及其在生态学和资源管理中的作用237

11.1.1 模型的重要性及其生命力237

11.1.2 模拟模型和科学方法238

11.1.3 模型的类型239

11.1.4 模型举例——森林生物量收获与养分的关系241

11.2 生物地球化学循环的有关概念244

11.3 生物圈模型及其发展趋势247

11.3.1 生物地理模型248

11.3.2 生物地球化学模型249

11.3.3 生物圈模型的发展趋势253

第12章 全球碳收支254

12.1 全球碳循环模型254

12.1.1 大气碳循环模型254

12.1.2 陆地碳循环模型258

12.1.3 海洋碳循环模型268

12.1.4 耦合大气环流模式的碳循环模型272

12.1.5 小结274

12.2 全球碳收支275

12.2.1 土壤碳收支275

12.2.2 典型生态系统碳收支286

12.2.3 全球碳收支300

12.3.1 全球CO2排放301

12.3 全球碳对策301

12.3.2 碳减排与增汇对策305

第13章 生物圈对全球变化的响应与适应对策317

13.1 海平面的变化及其对策317

13.1.1 海平面的变化317

13.1.2 海平面变化与土地丧失318

13.1.3 海平面变化与淡水资源减少319

13.1.4 海平面变化的适应对策321

13.2 农业和粮食供应的变化及其适应对策321

13.2.1 农业和粮食供应的变化321

13.2.3 我国农业适应气候变化的可能对策324

13.2.2 农业和粮食供应变化的适应对策324

13.3 自然生态系统的变化及其适应对策327

13.3.1 森林对全球变化的响应328

13.3.2 草原对全球变化的响应333

13.3.3 植被对全球变化的区域响应334

13.3.4 全球变化对人类健康的影响340

13.3.5 自然生态系统变化的适应对策342

13.4 植被和生态系统对全球变化响应预测的不确定性与展望346

13.4.1 植被和生态系统变化预测的不确定性346

13.4.2 植被和生态系统对全球变化响应预测的展望348

参考文献349