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第1章 生态系统概念3

引言3

生态系统生态学概述3

生态系统生态学的历史7

生态系统结构9

生态系统过程的控制10

人类导致的地球生态系统的变化13

本书的结构15

本章小结15

复习思考题16

补充读物16

第2章 全球气候系统17

引言17

地球的能量平衡17

大气层系统18

大气组成与大气化学18

大气层结构20

大气环流22

海洋26

海洋的结构26

海洋环流26

地形对气候的影响28

植被对气候的影响29

气候的时间变异性30

长期变化30

年际气候变异性34

季节与日变化36

生态系统分布与结构和气候的关系36

本章小结38

复习思考题39

补充读物39

第3章 地质与土壤41

引言41

土壤形成的控制因素41

母质41

气候42

地形42

时间43

潜在生物区系44

人类活动44

土壤流失的控制因素44

土壤剖面的发育46

土壤的添加46

土壤的转化47

土壤的传送48

土壤的流失50

土层与土壤分类50

土壤性质与生态系统功能53

本章小结57

复习思考题58

补充读物58

第4章 陆地水平衡及能量平衡61

引言61

地表能量平衡62

太阳辐射收支62

生态系统辐射收支63

能量分配64

能量交换季节性变化66

生态系统的水分输入66

生态系统内的水分运动67

水分运动的基本原理67

水分从冠层到土壤的运动68

土壤内的水分流动68

土壤到根系的水分流动69

水分通过植物体的流动72

茎73

叶75

生态系统的水分丧失76

潮湿冠层的蒸发作用76

干燥冠层的蒸散作用77

水储存的变化79

径流80

本章小结81

复习思考题82

补充读物82

第5章 陆地生态系统的碳输入83

引言83

概述83

光合作用的途径84

C3光合作用84

C4光合作用87

景天酸代谢途径光合作用89

单个叶片的净光合作用90

环境控制的基本原理90

光限制90

二氧化碳限制93

氮限制与光合能力94

水分限制96

温度影响97

污染物98

总初级生产98

冠层过程99

GPP的卫星估测100

GPP的控制102

本章小结103

复习思考题104

补充读物104

第6章 陆地生产过程105

引言105

概述105

植物呼吸作用106

呼吸作用的生理学基础106

净初级生产量108

什么是NPP108

NPP的生理学控制109

NPP的环境控制110

分配113

NPP的分配113

分配对多重资源的响应113

分配的昼夜与季节变化115

组织周转116

生物量和NPP的全球分布117

生物量的生物群系差异117

NPP的生物群系差异118

生态系统净生产量120

生态系统碳贮存120

淋溶124

横向转移124

干扰124

净生态系统生产的控制124

生态系统净交换125

NEE的全球格局126

本章小结126

复习思考题128

补充读物128

第7章 陆地的分解作用129

引言129

概述129

凋落物的淋溶130

凋落物的破碎化130

化学改变130

真菌130

细菌131

土壤动物132

分解作用的时间和空间异质性134

时间格局134

空间格局135

控制分解作用的因子136

物理环境136

土壤特性138

底物的质量和数量140

微生物的群落组成和酶的性能143

土壤有机质的长期贮藏144

生态系统尺度上的分解作用145

需氧的异养呼吸作用145

厌氧的异养呼吸作用148

本章小结148

复习思考题149

补充读物149

第8章 陆地植物的营养利用151

引言151

概述152

营养的向根运动152

扩散152

集流153

根系截流154

营养吸收154

营养供应154

根长度的发育154

菌根156

根系吸收的特征157

营养利用162

营养从植物中的流失164

衰老164

从植物中淋溶的流失165

草食作用165

营养从植物中流失的其他途径166

本章小结166

复习思考题167

补充读物167

第9章 陆地营养循环168

引言168

概述168

生态系统的氮输入168

生物固氮169

氮沉降171

氮的系统内循环172

矿化作用概况172

溶解有机氮的产生和归宿173

铵的产生和归宿174

硝酸盐的产生和归宿176

时空变异性179

氮损失的途径179

氮的气体损失179

生态学控制179

以溶液形式的丧失182

侵蚀丧失183

其他元素循环183

磷183

硫186

必需阳离子186

非必需元素186

元素循环间的相互作用187

本章小结188

复习思考题188

补充读物189

第10章 水生生态系统的碳和营养循环190

引言190

生态系统的属性190

海洋193

碳与光的可利用性193

营养的可利用性195

碳和营养循环197

湖泊199

对净初级生产量的控制200

碳和营养的循环201

溪流与河流202

碳和营养的循环202

本章小结205

复习思考题205

补充读物205

第11章 营养动态207

引言207

概述207

基于植物的营养系统208

生态系统中对营养流动的控制208

生态效率212

食物链长度与营养级联217

季节式样219

营养转移219

基于碎屑的营养系统221

完整食物网222

基于植物和碎屑的混合食物链222

食物网复杂性222

本章小结223

复习思考题223

补充读物223

第12章 群落对生态系统过程的作用225

引言225

概述226

物种对生态系统过程的作用227

物种对资源的作用227

物种对气候的作用230

物种对干扰体系的作用230

种间相互作用与生态系统过程231

多样性对生态系统过程的作用233

本章小结235

复习思考题235

补充读物236

第13章 时间动态239

引言239

生态系统过程的波动240

年际变化240

长期变化241

干扰242

概念框架242

干扰的特征243

演替245

生态系统的结构与组成245

碳平衡248

营养循环252

营养级动态253

水分与能量交换254

生态系统过程的时间尺度推绎256

本章小结257

复习思考题258

补充读物258

第14章 景观异质性与生态系统动态260

引言260

景观异质性的概念260

空间异质性的起因261

状态因子和交互控制261

群落过程和历史遗留效应263

干扰263

各种异质性来源间的相互作用265

景观中斑块间的相互作用267

地形和陆地-水体相互作用267

大气传输269

动、植物在景观中的迁移271

干扰的传播272

人类土地利用变化和景观异质性273

扩大化273

集约化275

空间异质性与尺度推绎276

本章小结280

复习思考题281

补充读物281

第15章 全球生物地球化学循环285

引言285

全球碳循环285

大气CO2的长期变化287

碳循环中的人源变化288

陆地CO2汇290

全球甲烷收支291

全球氮循环292

氮循环的人源变化293

全球磷循环295

磷循环的人源变化296

全球硫循环297

全球水循环298

水循环的人源变化299

水循环改变的后果300

本章小结302

复习思考题302

补充读物302

第16章 生态系统的管理和维持304

引言304

管理中的生态系统概念304

自然变异性305

回复力与稳定性305

状态因子与交互控制306

生态系统知识在管理中的应用306

森林管理306

渔业管理307

生态系统恢复307

濒危物种的管理309

生态系统管理的综合途径309

生态系统管理310

综合保护与发展项目312

生态系统产品和服务的评价313

本章小结315

复习思考题316

补充读物316

缩写词释义317

术语解释321

索引337

参考文献343