中國陸地生態系統碳通量觀測技術及時空變化特征

中國陸地生態系統碳通量觀測技術及時空變化特征
定價:900
NT $ 783
  • 作者:于貴瑞 孫曉敏/主/編
  • 出版社:科學出版社
  • 出版日期:2008-03-01
  • 語言:簡體中文
  • ISBN10:7030201132
  • ISBN13:9787030201133
  • 裝訂:精裝 / 676頁 / 普通級 / 單色印刷 / 初版
 

內容簡介

本書以陸地生態系統CO2,H2O和能量通量的長期觀測研究為核心,在系統闡述國際通量觀測進展的基礎上,重點論述和介紹了中國生態系統通量觀測研究網絡(ChinaFLUX)建立以來,在觀測網絡的運行機制,生態系統碳通量的觀測理論、技術和方法,典型森林、草地和農田生態系統的碳通量特征及其環境控制機制,碳通量模型模擬、尺度擴展和數據一模型融合系統,以及中國區域陸地生態系統碳水通量的時空格局及其環境驅動機制等方面的綜合研究結果。

本書可作為相關領域科研工作者的重要參考書籍和觀測數據源,也可作為相關領域的研究生教育的基礎教材。
 

目錄

序一
序二
前言
第一章 緒論
第一節 國際通量觀測事業的發展
一、通量觀測的歷史過程
二、FLUXNET的構建與發展
第二節 通量觀測的科學貢獻
一、生態系統通量觀測的技術進步
二、通量觀測的主要科學貢獻
第三節 中國通量觀測事業的起步和發展
一、中國通量觀測的前期研究工作
二、ChinaFLUX的建設
三、中國通量觀測事業的發展和壯大
第四節 國際通量觀測研究的熱點領域
一、通量觀測技術研究
二、能量-遙感的聯合觀測技術與數據整合研究
三、通量的過程機理與動力學模型研究
四、數據-模型融合系統的開發研究
五、通量觀測在一些新領域的拓展應用研究
六、區域碳平衡及其對全球變化的響應和適應性的綜合研究
第五節 ChinaFLUX的研究工作重點
一、復雜條件下通量觀測技術與評價方法的研究
二、典型生態系統二氧化碳和水通量的環境響應機理研究
三、多尺度通量觀測數據-模型融合系統的開發研究
四、大尺度生態系統二氧化碳源、匯格局及其變化規律研究
參考文獻
第二章 中國通量觀測研究網絡的設計與運行機制
第一節 設計的目的和目標
一、背景與意義
二、研究目標與內容
第二節 研究網絡的設計思路與空間布局
一、歐亞大陸的氣候、植被格局與陸地樣帶
二、中國植被格局與陸地樣帶
三、ChinaFLUX設計思路與原則
四、ChinaFLUX觀測站點的空間布局
第三節 通量觀測系統的設計
一、主要儀器設備
二、各站的觀測內容與方法
三、各台站的主要儀器配置
第四節 ChinaFLUX的運行管理機制
一、運行管理機制
二、觀測數據與成果共享機制
第五節 ChinaFLUX的發展思路與戰略布局
一、典型生態系統通量的聯網觀測與陸地樣帶研究相結合,合理布局和增加觀測站點的數量
二、有效組織多尺度、多過程、多途徑、多學科的綜合觀測計劃
三、重點開發生態系統的水、碳、氮循環過程機理及其耦合關系的集成性研究
四、加強數據管理和共享,開展數據分析與模型對比實驗
五、加強與國際通量觀測研究網絡的合作
參考文獻
第三章 中國陸地生態系統通量觀測研究網絡的觀測方法與技術規範
第一節 渦度相關通量與氣象要素的觀測與儀器標定
一、通量觀測系統和微氣象觀測系統的安裝與調試
二、渦度相關觀測數據的采集與保存
三、觀測系統的運行與日常保養
四、通量觀測儀器的標定方法
五、微氣象觀測系統的野外質量控制簡易方法
第二節 研究區域植被和土壤空間分布特征的調查與制圖
一、植被空間分布調查
二、土壤有機碳儲量和理化性質空間分布的調查
第三節 生態系統生理生態要素的動態觀測
一、生態系統生理生態要素的動態觀測概述
二、植物光合、蒸騰作用和氣孔導度的測定
三、物候期、病蟲害和自然災難觀測
四、生物量的測定
五、植物營養元素及土壤水分和養分含量的測定
六、葉面積指數的動態測定
七、凋落物的動態測定
第四節 生態系統呼吸組分的測定
一、生態系統呼吸組成的測定方法概述
二、土壤呼吸測定技術
三、土壤呼吸組分的拆分方法
四、植物葉片和樹干呼吸的測定
第五節 生態系統的穩定同位素通量觀測
一、穩定同位素通量觀測技術及其應用
二、通量觀測中穩定同位素測定的采樣系統
三、穩定同位素的全自動測定系統
第六節 生態系統變化的衛得遙感地面信息觀測
一、遙感觀測在生態系統通量評價中的作用
二、衛星遙感的數據資源及其特征
三、地面通量與遙感聯合觀測系統
四、像元尺度遙感數據的地面驗證
第七節 服務于生態系統碳和水循環研究的其他觀測
一、大氣粉塵和營養物質的干濕沉降觀測
二、土壤生物和植物固氮量的觀測
三、土壤有機碳形態及其周轉速率的測定
四、植物根系生長和周轉過程測定
五、土壤微生物區系和功能群的動態測定
六、生態系統營養分庫的生物化學計量學測定
七、生態系統水文參數的測定
參考文獻
第四章 中國陸地生態系統通量的觀測理論和方法研究
第五章 中國通量觀測研究網絡的數據-模型融合技術體系
第六章 中國典型陸地生態系統碳通量的時空變異與環境控制機制
第七章 中國典型生態系統的碳、水通量模擬模型及其尺度轉換方法
第八章 長白山溫帶紅松針闊葉混交林生態系統通量觀測研究
第九章 千煙洲中亞熱帶紅壤丘陵人工林生態系統通量觀測研究
第十章 鼎湖山南亞熱帶典型常綠闊葉林生態系統通量觀測研究
第十一章 西雙版納熱帶季節雨林通量觀測研究
第十二章 禹城華北平原暖溫帶半濕潤旱作農田生態系統碳通量觀測研究
第十三章 內蒙古典型羊草草原生態系統通量觀測研究
第十四章 海北青藏高原草甸生態系統通量觀測研究
第十五章 當雄青藏高原草原化高寒草甸生態系統通量觀測研究
 

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介水平上,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,國際地圈生物圈計劃(IGBP)、國際全球環境變化人文因素計劃(IHDP)、世界氣候研究計劃(WCRP)以及國際生物多樣性計劃(DIVERSITAS)聯合發起了以全球碳循環為主要研究內容的全球碳計劃(GCP),該計劃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,是國內首部關于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分科學、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中的青年學者。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、勇于探索的科學精神。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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