第一章 全球性气候变暖（ENSO循环）对降水的影响 1
一、导言 1
二、ENSO的研究进展 2
三、青藏高原与ENSO关系的研究 3
四、ENSO与青藏高原积雪的不同配置下对我国夏季雨带的影响 3
（一）青藏高原积雪与我国夏季雨带的关系 3
（二）ENSO与我国夏季雨带的关系 4
（三）ENSO与青藏高原积雪异常的共同作用对我国夏季雨带的影响 10
（四）ENSO与青藏高原积雪共同作用对夏季降水影响的初步分析 11
（五）小结 12
五、青藏高原下垫面热源场对我国夏季降水的影响 14
（一）青藏高原下垫面热源的特征 15
（二）青藏高原下垫面热源场与高原积雪和ENSO的关系 16
（三）青藏高原下垫面热源对我国夏季降水的影响 19
（四）ENSO与青藏高原下垫面热源异常的共同作用对我国夏季雨带的影响 22
（五）小结 23
第二章 温室气体的起源及其全球平衡账 24
一、全球CO2的平衡账 24
（一）CO2的起源与发生 24
（二）光合作用对CO2的固定效率 27
（三）光合作用器的一般特性 27
（四）不同湿地的碳平衡账 30
二、全球甲烷（CH4）的平衡账 32
三、控制水稻田发射CH4的过程 33
四、全球氧化亚氮（N2O）的平衡账 35
（一）控制水稻田N2O和NO的发射过程 36
（二）不同水稻生产系统之间的差异 37
五、氨（NH3）的全球平衡账 39
六、硫化物的全球平衡账 41
第三章 全球碳循环与低碳农业的发展 42
一、导言 42
二、全球碳循环 43
三、有机残体的结构化合物 43
（一）碳水化合物 44
（二）木质素 47
（三）氮化合物 48
（四）脂类 50
四、微生物的细胞壁 50
五、植物可溶性物质、根系和根系分泌物 51
六、土壤有机质的形成 51
七、土壤有机质的组分 54
（一）富啡酸 55
（二）腐殖酸和胡敏素 56
（三）土壤中的含N量 56
八、土壤有机质的数量和分布 57
九、提高Rubisco酶的光合作用效率，发展低碳农业 58
（一）研究目的 58
（二）Rubisco酶无效的原因 60
（三）研究出一种更优化型Rubisco酶的新技术 60
第四章 枣树在低碳农业中的战略意义 64
一、枣树及其果实生产在我国农业中的重要地位 65
二、枣树主栽品种及其特性 67
（一）主栽品种介绍 67
（二）新优品种介绍 72
三、枣园建造技术 74
（一）园地的选择 74
（二）园地的规划 75
（三）土壤改良和整地 75
（四）品种选择 76
（五）栽植技术 77
四、无公害高效生产管理技术 80
（一）整形修剪 80
（二）花果管理 86
（三）土、肥、水管理 88
五、采收及采后处理 91
（一）枣果的成熟及采收适期 91
（二）枣果的采后处理 92
六、小结 93
第五章 农业生态系统中微生物群落和碳通量 94
一、导言 94
二、细胞水平上的碳流（通量） 95
（一）呼吸作用 96
（二）同化作用和产量系数 96
（三）产量保持 97
（四）其他代谢产物 98
（五）碳代谢速率对土壤过程的影响 98
三、碳流：种群和群落 99
（一）微生物生物量 100
（二）微生物群落的组成：细菌和真菌 100
（三）土壤食物网 102
四、土壤水平的碳流（通量） 102
（一）输入土壤中的碳 103
（二）土壤中的碳库 103
（三）影响碳流的因子 105
（四）微生物的微空间分布 109
（五）土壤中碳流的定量 109
五、农业生态系统与其他生态系统的比较 110
六、土壤碳-微生物相互作用对农业生态系统的影响 111
（一）生物体是一种对碳动力学发生短期影响的氮库 111
（二）保持和增加土壤碳库：它会对碳动力学发生长期影响 112
七、小结 113
第六章 有机质（碳）在农业生态系统中的代谢过程 115
一、有机质的形成和分布 115
二、土壤中有机质的转化 116
（一）生物圈中有机质的全球循环 116
（二）进入土壤中有机质的数量 117
（三）稳态条件下土壤有机质的周转 119
（四）植被变化和管理技术对土壤有机质的影响 121
（五）土壤有机质周转模式 123
三、土壤中不同有机质的元素组成 126
（一）植物和动物体的元素组成 126
（二）植物和动物的主要结构化合物 127
（三）土壤中混合有机物的分解作用 129
四、影响土壤有机质分解的因子 133
（一）有机质的易分解性（颗粒大小） 133
（二）水分 134
（三）通透性（氧的供应能力） 135
（四）土壤反应或pH 136
（五）有效养分 138
（六）温度 145
（七）黏土矿物与抑制物 147
五、有机质的动力学和生物质的管理 148
（一）土壤有机质的性质与功能 150
（二）土壤有机质的动力学和转化过程 152
六、作物残体对土壤有机质动力学的影响 158
（一）作物残体及其营养含量 158
（二）作物残体的利用 159
（三）作物残体（秸秆等）与土壤有机质动力学和微生物活性的关系 160
七、小结 162
第七章 活性氧对植物固定CO2（光合作用）的影响 163
一、导言 163
二、光的吸收和分配 163
（一）三重叶绿素所形成的单体O2 163
（二）热能分散作用 164
（三）吸收光复合体对环境的适应过程 165
三、光合作用系统Ⅱ发生的单体O2 166
四、电子转移和O2的光还原作用 167
（一）水—水循环 167
（二）O2的光还原作用程度 168
（三）O2代谢作用和PSⅡ激发的调节作用 169
（四）水—水循环对环境的适应性 170
五、光合作用和外叶绿体氧化代谢之间的相关性 170
六、小结 171
第八章 植物对大气臭氧的反应 172
一、导言 172
（一）叶片臭氧（O3）通量的调节 172
（二）质外体中O3降解为活性氧及其被抗氧化剂清除的过程 173
（三）活性氧化破裂诱导和活性氧敏感反应 174
二、O3对植物影响的激素调控 175
（一）伤害的开始 176
（二）伤害的扩大 177
（三）伤害的抑制 178
（四）激素信号级联之间的相互作用 179
三、小结 180
第九章 抗坏血酸过氧化物酶对H2O2脱毒作用的重要性 181
一、酶在清除植物过氧化氢过程中的作用 181
二、APX的功能分析 183
三、APX的结构 184
（一）综合结构 184
（二）活性位置的结构 185
（三）底物结合过程 186
四、APX的进化 186
五、小结 187
第十章 无碳生物能源氢（H2）的环境意义 188
一、导言 188
二、产生氢气的微生物 190
（一）细菌 190
（二）蓝绿藻 191
三、生物氢（H2）的生产 191
（一）导言 191
（二）生物产H2系统 192
（三）光能转化效率 192
（四）小结 194
四、光合生物氢（H2）的生产 194
（一）什么是光合生物氢（H2） 194
（二）与光驱动产H2相关的蓝细菌的特性 197
（三）研究和发展 197
第十一章 生物冰核作用及其应用 199
一、导言 199
二、植物的耐冻性 200
三、植物的抗冻性 200
四、植物的冻害 201
五、冻害的防治 202
（一）利用杀菌剂 202
（二）利用竞争性细菌 202
（三）利用抗生素 202
六、生物降水（冰、雪和雨等）剂的生产和应用 203
参考文献 204