植被与陆地碳循环 模拟四亿年的历史
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天津西青
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作者(英)戴维·比尔林,(英)伊安·伍德沃德
出版社科学出版社
ISBN9787030748980
出版时间2023-03
装帧精装
开本16开
定价269元
货号1202834753
上书时间2024-12-26
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目录
中译本序
译者序
前言
致谢
第1章 引言 1
概述 1
地质年代表 1
冰期地球 3
温室地球 3
灾难性气候变化：白垩纪末期的大灭绝 4
结论 4
第2章 将今论古 6
引言 6
核酮糖二磷酸羧化氧合酶(Rubisco) 7
Rubisco的特点 7
光呼吸作用 8
Rubisco的演化 11
气孔 12
稳定碳同位素 13
结论 15
第3章 气候与陆地植被 16
引言 16
植被的气候 16
五亿年的全球气候变化 19
五亿年的陆地光合作用 24
对光合作用模型推算的检验 31
结论 34
第4章 现今的气候与陆地植被 37
引言 37
大气环流模型(GCM)的描述 37
GCM的初始化和操作 39
古气候的GCM模拟 39
GCM的可靠性和准确性 40
植被模型的基本操作流程 40
模块描述 41
土壤的相互作用 43
定义植被结构 45
定义功能型 46
现代LAI与NPP的模型应用 48
1988年的LAI全球模式 49
1988年的NPP全球模式 59
主要功能型现代分布的估测 62
结论 65
第5章 晚石炭世 67
引言 67
晚石炭世大气对光呼吸作用的影响 68
晚石炭世大气对叶片气体交换的影响 71
晚石炭世光合作用与植物生长 74
晚石炭世全球气候 77
晚石炭世全球陆地生产力 79
模型结果与地质记录的比较 81
O2对全球陆地生产力和碳储量的影响 84
陆地生态系统的分解速率和碳储量 87
石炭纪C3和C4植物分布 88
火灾与晚石炭世陆地生态系统 89
结论 92
第6章 侏罗纪 93
引言 93
三叠纪-侏罗纪之交大气CO2浓度和气候变化 94
对植物适应和生存的影响 95
植物对高CO2浓度的适应 99
晚侏罗世全球气候 102
晚侏罗世光合作用的全球模式 104
模拟植被活动与地质数据的比较 107
晚侏罗世的全球陆地生产力 109
CO2对植被功能的影响 112
晚侏罗世植物功能型的分布 121
与侏罗纪地质记录的对比 124
结论 128
第7章 白垩纪 129
引言 129
中-晚白垩世全球环境 131
K/Pg界线后的撞击环境 136
白垩纪全球植被生产力与结构 140
白垩纪全球陆地生态系统碳储量 145
K/Pg界线时期全球野火造成的碳损失 150
K/Pg界线后生态系统特性的变化及地质记录 154
模拟白垩纪植被活动的稳定碳同位素 157
白垩纪植被多样性 160
结论 167
第8章 始新世 169
引言 169
始新世和未来的全球气候 173
始新世GCM模拟气候与地质数据的比较 179
始新世陆地植被的结构与生产力 182
始新世植被对气候的反馈 188
古近纪陆地化石森林生产力 189
始新世和未来的全球植被分布 191
始新世和未来陆地生态系统的碳储量 194
结论 199
第9章 第四纪 200
引言 200
C3植物对冰期-间冰期旋回环境变化的气体交换响应 202
末次盛冰期(LGM)以来的全球气候变化 205
末次盛冰期以来的全球初级生产力和植被结构的变化 212
末次盛冰期以来植物功能型的分布 219
末次盛冰期以来C4植物的分布变化 228
末次盛冰期以来陆地生态系统的碳储量变化 232
第四纪晚期全球陆地生物圈13C识别效应对陆地碳储量的意义 236
植被与大气O2的氧同位素组成 241
结论 244
第10章 未来的气候与陆地植被 246
引言 246
气候情景 246
全球地表响应总量 247
净初级生产力 248
净生态系统生产力 248
地表径流 250
碳汇 251
主导功能型分布的变化 252
结论 255
第11章 结语 256
总论 256
碳循环 256
植物物种 259
现代和未来的时间尺度 260
结论 261
参考文献 262
索引 294
内容摘要
在过去的四亿年里，植物占领了地球并繁衍生息，同时改变着地球表面。本书通过将现今植被发展过程中的关键机制、要素与不同地质时期的全球气候模型联系起来，论证了植被在地史时期陆地碳循环中发挥的作用。由此得出的气候和植被过程模拟的结果与可观测的地质记录数据（如煤与蒸发岩的分布）相一致，从而支持模拟方法的有效性。此外，本书还对未来几个世纪可能出现的情况进行了模拟，为全球变暖时期的地球植被和碳循环提供了宝贵的预测。
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