第一部分 绪论 3
第1章 一门新的学科：气候变化生物学 3
温室星球 5
生命的边界 6
分布区迁移的相互作用 7
变化的化学 7
反馈于气候 8
气候变化生物学 9
第2章 气候系统和气候变化 10
气候系统 10
地球气候的演化 13
导致气候变化的自然驱动力 17
当前气候的主要特征 19
系统的稳定状态 21
人类驱动的变化：CO2的上升 22
急剧的气候变化 27
变化和全球碳循环 30
模拟气候系统 31
区域气候模式 35
通用的GCM 38
排放情景 39
GCM的输出信息 40
用降尺度数据进行生物评估 41
扩展阅读 41
第二部分 人为引起的气候变化的影响 45
第3章 物种分布区迁移 45
第一个变化的证据：珊瑚白化 46
酸化作用——CO2带来的双重打击 49
陆地上的最初改变 50
分布区迁移的证据日益增多 52
模式中的模式 59
物种灭绝 60
淡水变化 63
害虫与病原体 64
扩展阅读 66
第4章 物候：气候变化导致的生物学事件的时令变化 67
春季的到来 69
淡水系统 72
春季提前，秋季延后 73
热带雨林物候 74
海洋系统 76
机制：温度和光周期 77
食草类昆虫的生活史 78
物种间的时令错位 80
扩展阅读 82
第5章 生态系统变化 83
热带生态系统的变化 83
云雾林 85
温带生态系统的变化 88
高山生态系统 91
依赖于冰川和积雪的生态系统 93
极地和海洋生态系统 96
极地食物网：南大洋中的变化 99
热带海洋系统 100
深海海洋系统 101
海洋化学的改变 104
生态系统对气候系统的反馈 105
扩展阅读 107
第三部分 来自过去的教训 111
第6章 过去陆地生态系统的响应 111
变化范围 111
地壳运动 112
伴随地壳运动的气候变化史 112
快速而广泛：冰期的记录 116
北美和欧洲的冰道赛 117
陆地之外：南温带的响应 120
南北半球的理论相通 121
急剧的气候变化：新仙女木期 124
热带的响应 126
生物记录中的米兰科维奇强迫 128
来自过去变化的经验教训 129
扩展阅读 129
第7章 过去海洋生态系统的变化 131
温度变化的影响 131
海平面变化的影响 135
大洋环流的变化 137
海洋化学的变化 139
珊瑚礁的分布 140
地质深邃时期的礁石 142
对热带礁石未来的意义 142
扩展阅读 143
第8章 过去淡水的变化 144
湖泊——展现过去气候的窗口 145
淡水随气候变化的形式 149
淡水生物群、生境和食物链 151
地质深邃时期：进化和物种累积的脚步 153
近期（第三纪和更新世）的变化记录 154
快速前瞻 155
扩展阅读 155
第9章 灭绝 157
主要的五大灭绝 157
灭绝事件的原因 160
气候是大灭绝中的共同因素 161
行星撞击和气候 162
气候变化总会导致灭绝吗？ 163
地质深邃时期的气候与灭绝 163
过去的1亿年 164
过去的200万年：冰期开端的灭绝与更新世灭绝 166
未发生的冰期灭绝 169
灭绝的模式 169
扩展阅读 170
第四部分 关注未来 173
第10章 来自实验的认知 173
理论 173
增温 173
CO2浓度升高的影响 174
遮阴效应与紫外线 175
全球碳储存因此而产生的变化 175
实验室温室实验 176
野外实验 182
增温方法 182
模拟干旱和降水增加 184
自由大气CO2法 184
全植被实验的结果 185
野外CO2实验的结果 186
北极实验 188
扩展阅读 190
第11章 模拟物种和生态系统的响应 191
模型类型 193
全球植被动态模型（DGVM） 195
物种分布模型（SDM） 198
林窗模型 206
模拟水生系统 207
地球系统模式 212
扩展阅读 212
第12章 评估气候变化引起的灭绝风险 213
来自过去的证据 216
借助物种分布模型进行评估 217
物种-面积关系 218
有关物种扩散的问题 219
与地区特有种相关的问题 220
检验评估结果 221
不再仅仅是与北极熊有关 222
百万物种正面临威胁吗？ 223
为什么未来可能与过去不同 225
扩展阅读 225
第五部分 自然保育的重要性 229
第13章 自然保护中的适应策略 229
关于保护区及气候变化的早期概念 230
保护区规划 234
持续性规划 237
抵抗力和恢复力 238
保护区管理 239
海洋保护区 241
应对气候变化的保护区 245
扩展阅读 247
第14章 连通性与景观管理 248
领地需求型物种 251
移栖种 253
物种分布区的改变 254
连通性规划 255
管理人类控制景观中的连通性 257
区域间协调 258
监测 258
扩展阅读 259
第15章 物种管理 260
受胁物种 260
气候变化对受胁物种的影响 262
受气候变化威胁的物种 263
评估受气候变化威胁的物种 266
一个标志性的例子 266
管理受气候变化威胁的物种 268
去除其他胁迫因素 268
原位管理 269
辅助迁移 270
物种拯救 272
用于本工作的资源 273
扩展阅读 274
第六部分 探寻解决方案：国际政策与行动 277
第16章 减缓：减少温室气体排放、汇和解决方案 277
气候政策 277
稳定大气温室气体的浓度 278
可用于未来50年的实际措施 279
能源效率 281
可再生能源 281
太阳能 282
风能 283
生物燃料 284
水电、潮汐能和地热 284
核能 284
石油的终结 285
清洁煤炭？ 286
取回CO2 289
综合考虑 290
扩展阅读 290
第17章 气候变化应对措施引起的灭绝风险 292
跨越50年的楔子 292
过去的经验 293
替代能源的土地利用需求 294
太阳能 294
风能 296
生物燃料 296
水能、潮汐能和地热能 298
核能 299
碳封存 299
自由空气封存技术系统对土地利用的需求 300
地球工程 300
估计灭绝风险 301
短期楔子和长期途径 303
扩展阅读 303
第18章 评估风险，设计解决方案 304
影响、风险和适应 304
评估过程 304
研究域和粒度 305
生物学评估 306
独立的生物学评估 307
适应方案的设计 307
两个例子 308
再来一遍 309
参考文献 311
索引 322