The Carbon Balance Of Forest Biomes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Routledge

作者:Griffiths, Howard (EDT)/ Jarvis, Paul G. (EDT)

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:

价格:2041.00元

装帧:HRD

isbn号码:9781859962145

丛书系列:

图书标签:

• 森林生态系统
• 碳循环
• 生物地球化学循环
• 碳平衡
• 森林生态学
• 全球变化
• 气候变化
• 生物多样性
• 生态系统功能
• 碳储存

《森林生态系统中的碳循环与生物地球化学》 内容简介 本书深入探讨了全球森林生态系统中复杂的碳循环过程及其与生物地球化学的相互作用。我们聚焦于森林在调节全球气候变化中的关键作用，分析了不同森林类型（如热带雨林、温带针叶林和北方森林）在碳储存、吸收和释放方面的独特机制。全书结构清晰，内容涵盖了从微观尺度的碳固定到宏观尺度的区域及全球碳平衡的各个层面。 第一部分：森林生态系统的碳储存与动态 本部分着重于解析森林生态系统内碳的储存库及其动态变化。我们首先界定了森林碳汇的概念，并详细阐述了森林生物量（地上生物量、地下生物量、凋落物和土壤有机质）中碳的分配格局。通过对长期监测数据的分析，我们揭示了不同气候带和管理实践下，森林碳储量的时空变异性。 生物量分配模型与估算： 探讨了现有用于估算活体生物量碳密度的异速生长方程的局限性与改进方向。特别关注了林下植被和死木在碳预算中的贡献。 土壤碳库的深度剖析： 土壤被视为森林生态系统中最大的活动碳库。本章详细介绍了土壤有机碳（SOC）的组分（如腐殖质、活性碳、惰性碳），其形成机制，以及不同土壤微生物群落对有机质分解和周转速率的影响。我们利用稳定同位素技术（如$^{13} ext{C}$和$^{14} ext{C}$示踪）来解析土壤碳的垂直迁移和分解路径。 林火与森林干扰的碳释放： 系统分析了森林火灾、病虫害爆发和风倒木事件对森林碳储量的即时和长期影响。我们量化了燃烧效率及其对大气中二氧化碳和甲烷排放的贡献，并讨论了火灾后生态系统恢复过程中的碳再吸收潜力。 第二部分：光合作用、呼吸作用与净生态系统交换（NEE） 本部分将视角聚焦于森林生态系统层面驱动碳交换的主要生理过程。核心在于理解森林如何作为碳汇或碳源运作，这主要由光合作用（吸收）和总生态系统呼吸作用（释放）的相对速率决定。 森林冠层尺度的光合作用模拟： 详细阐述了基于光响应曲线和环境因子（如温度、水分胁迫、$ ext{CO}_2$浓度）的生态生理模型。我们对比了基于遥感叶面积指数（LAI）和涡度相关技术（Eddy Covariance, EC）估算总初级生产力（GPP）的方法及其精度。 异养呼吸与自养呼吸的解耦： 呼吸作用是森林碳释放的主要途径。本章区分了根系呼吸、微生物分解呼吸（异养呼吸）和木质部/枝条呼吸（自养呼吸）。我们讨论了温度敏感性指标（$Q_{10}$）在不同土壤类型和温度梯度下的变化，以及这如何影响对未来气候变暖情景下碳释放的预测。 涡度相关技术的应用与挑战： 深入讲解了EC系统在测量森林边界层内$ ext{CO}_2$和水汽通量时的原理、数据处理（如坐标旋转、坐标系转换、湍流通量校正）和误差来源。重点分析了在复杂地形和高海拔地区应用EC网络的挑战。 第三部分：生物地球化学反馈与气候驱动力 第三部分探讨了驱动森林碳循环变化的外部和内部环境因子，特别是气候变化、氮沉降和水文过程的相互作用。 氮沉降的“施肥”效应与碳循环： 氮是限制许多温带和北方森林初级生产力的关键营养元素。我们评估了大气氮沉降对树木生长、木质素合成和土壤碳周转速率的复杂影响。分析了“氮饱和”现象如何可能削弱森林的长期碳汇能力。 水分胁迫与碳汇强度的波动： 水是决定森林碳汇强度的重要非生物因子。本章分析了干旱事件如何通过限制气孔导度、降低光合效率和增加树木死亡率来迅速削弱碳汇。讨论了水分再利用（Re-use）和树木对水分亏缺的生理适应机制。 森林管理实践对碳循环的影响： 评估了不同森林经营措施（如选择性采伐、皆伐、再造林、施肥）对森林碳库的长期影响。着重分析了长期可持续森林管理（SFM）实践中如何优化生物量积累与土壤碳保护之间的平衡。 第四部分：全球碳循环模型与未来预测 本部分将研究成果整合到全球尺度，探讨如何利用过程模型来预测未来森林生态系统对气候变化的响应。 动态全球植被模型（DGVMs）： 概述了主流DGVMs（如LPJ-GUESS, CLM）在模拟全球生物量分布、生态系统生产力和碳通量方面的机制。讨论了模型中对森林自然寿命、物种竞争和气候反馈的参数化挑战。 不确定性分析与数据同化： 强调了模型预测中的不确定性来源，包括对呼吸作用、土壤碳周转和火灾频率的参数估计。介绍了利用全球碳计划（GCP）数据和卫星遥感观测数据（如MODIS、LiDAR）对模型进行约束和优化的方法。 森林碳预算与气候目标： 最后，本章将理论分析与全球政策目标相结合，评估了森林在全球碳预算中的未来角色，并探讨了基于自然的解决方案（NbS）在实现《巴黎协定》目标中的潜力与限制。 读者对象 本书适合从事森林生态学、生态生理学、生物地球化学、气候变化科学、环境科学及资源管理的研究人员、研究生以及政策制定者和森林管理专业人士阅读。它提供了深入的理论基础、前沿的研究方法以及对当前全球环境挑战的实际应用参考。

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