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NPP 108
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