●總序一
總序二
前言
第1章 緒論
1.1 冰凍圈與生態繫統的相互關繫
1.1.1 研究區域與對像
1.1.2 冰凍圈要素與植被的相互作用關繫
1.1.3 冰凍圈與生物地球化學循環
1.2 國內外進展與趨勢
1.2.1 冰凍圈生態學研究進展與趨勢
1.2.2 中國冰凍圈生態學研究進展與趨勢
1.3 冰凍圈生態學研究的前沿科學問題與主要關注點
1.3.1 冰凍圈與生物圈的相互作用關繫與機理
1.3.2 冰凍圈變化下的生物地球化學循環反饋與碳氮平衡動態
1.3.3 冰凍圈生態學模型
第2章 凍土變化對青藏高原高寒草地生態繫統的影響
2.1 短期增溫對多年凍土區高寒草地的影響
2.1.1 研究區概況和試驗設計
2.1.2 研究結果
2.2 季節凍土區短期增溫對高寒草甸生態繫統的影響
2.2.1 材料和方法
2.2.2 結果與分析
2.2.3 多年凍土與季節凍土區高寒草地生態繫統變化的差異性
2.3 高寒草地植被生長季NDVI變化及其與凍土的關繫
2.3.1 數據與方法
2.3.2 植被變化趨勢分析
2.3.3 植被生長因子分析
2.4 多年凍土變化對高寒草地影響的樣地對比研究
2.4.1 不同流域對比樣帶調查結果
2.4.2 不同植被區凍土變化的樣地對比分析
2.5 凍土變化對高寒草地生態繫統影響的閾值分析
2.5.1 凍土對草地植被生態的影響存在閾值的一些宏觀證據
2.5.2 多年凍土變化對草地植被生態的閾值初步分析
2.5.3 凍土影響植被生態閾值的群落結構變化證據
2.6 本章結論
第3章 凍土變化對我國東北森林生態繫統的影響
3.1 凍土區植物群落組成分析
3.1.1 樣地設置與調查方法
3.1.2 植物群落科屬組成分析
3.1.3 植物物種組成的生態學分析
3.2 凍土對物種多樣性的影響
3.2.1 植物生活型對凍土融深的響應
3.2.2 植物水分生態類型對凍土融深的響應
3.2.3 凍土區植物群落物種多樣性對凍土融深的響應
3.3 東北多年凍土區NDVI的時空變化及其驅動因素
3.3.1 研究區概況
3.3.2 數據與方法
3.3.3 東北多年凍土區植被生長季NDVI變化趨勢
3.3.4 植被生長季NDVI與氣候因子的相關性分析
3.3.5 東北多年凍土退化對NDVI的影響分析
3.4 多年凍土區森林土壤碳排放過程及時空變化
3.4.1 觀測和分析方法
3.4.2 多年凍土森林土壤碳排放的時間動態
3.4.3 多年凍土區森林土壤碳排放的空間格局
3.5 增溫和土壤水分變化對森林土壤碳排放的影響
3.5.1 觀測和分析方法
3.5.2 增溫對土壤碳排放的影響
3.5.3 土壤水分改變對土壤碳排放的影響
3.5.4 增溫和水分改變對土壤碳排放的交互影響
3.6 本章結論
第4章 積雪變化對高寒草地生態繫統的影響
4.1 研究方法
4.1.1 研究區概況
4.1.2 積雪變化對高寒草甸生態繫統的影響
4.2 研究結果
4.2.1 積雪變化對土壤物理和養分特性的影響
4.2.2 積雪變化對土壤養分特性的影響
4.2.3 積雪變化對植物群落數量特征的影響
4.2.4 積雪對植物根繫的影響
4.2.5 積雪變化對草地群落生物量的影響
4.2.6 積雪變化條件下植被群落特征與土壤理化性質的相互關繫
4.3 積雪變化對多年凍土區草地植被生物量和多樣性的影響
4.3.1 觀測試驗方法與數據獲取
4.3.2 不同積雪厚度對高寒草地生態繫統的影響
4.4 討論
4.5 本章結論
第5章 青藏高原高寒生態繫統碳庫及變化
5.1 引言
5.2 流域尺度上多年凍土區生態繫統碳庫分布
5.2.1 植被和土壤碳儲量
5.2.2 土壤碳儲量的垂直分異及影響因素
5.3 青藏高原多年凍土區植被碳庫空間分布及變化
5.3.1 研究方法
5.3.2 青藏高原多年凍土區高寒生態繫統植被碳庫空間分布
5.3.3 青藏高原多年凍土區高寒生態繫統植被碳庫變化
5.4 青藏高原多年凍土區高寒草地土壤碳庫分布及性質
5.4.1 青藏高原多年凍土區土壤有機碳儲量分布
5.4.2 青藏高原多年凍土區土壤碳的性質及與環境因子的關繫
5.5 青藏高原多年凍土區土壤有機碳分解特征與穩定性
5.5.1 青藏高原多年凍土區土壤有機碳分解特征
5.5.2 青藏高原多年凍土區土壤有機碳穩定性
5.6 熱喀斯特地區土壤碳的生物地球化學循環特征
5.7 青藏高原森林生態繫統碳庫分布與變化
5.7.1 研究方法
5.7.2 青藏高原森林生態繫統碳庫的空間分布
5.7.3 青藏高原森林生態繫統碳庫的變化
5.8 本章結論
第6章 高寒草地溫室氣體排放過程及變化
6.1 研究方法與數據獲取
6.1.1 研究區域介紹
6.1.2 增溫及氮添加試驗
6.1.3 觀測試驗與數據采集
6.1.4 統計分析
6.2 不同高寒草地生態繫統碳排放動態及差異性
6.2.1 高寒草地碳排放的日動態變化
6.2.2 高寒草地碳排放的季節動態變化
6.3 高寒草甸土壤呼吸及其組分的季節動態
6.3.1 高寒草甸類型土壤通量及其動態變化
6.3.2 土壤異養呼吸與自養呼吸特征
6.3.3 討論與小結
6.4 氣候變化對高寒草甸生態繫統碳排放的影響
6.4.1 增溫對高寒草甸土壤溫濕度的影響
6.4.2 增溫對祁連山高寒草甸生態繫統呼吸的影響
6.4.3 增溫和氮添加對典型高寒草地生態繫統呼吸的影響
6.4.4 增溫和氮添加對典型高寒草甸生態繫統碳平衡的影響
6.5 氣候變化對高寒草地生態繫統CH4和N2O通量的影響
6.5.1 模擬增溫和氮沉降對高寒草甸CH4和N2O通量的影響
6.5.2 模擬增溫和氮沉降對高寒沼澤草甸CH4和N2O通量的影響
6.5.3 討論與小結
6.6 本章結論
第7章 高寒草地生態繫統碳氮平衡及其變化
7.1 引言
7.2 研究方法
7.3 高寒草甸土壤碳氮遷移與固持量的動態變化
7.3.1 土壤碳剖面分布規律及增溫影響
7.3.2 土壤碳的垂直遷移
7.3.3 討論與小結
7.4 流域和區域尺度的徑流碳氮排放過程
7.4.1 河流碳氮濃度及通量特征
7.4.2 河流碳輸出影響因子和預測模型
7.4.3 活動層凍融過程與河流碳輸出
7.4.4 小結
7.5 生態繫統碳平衡與源彙效應分析
7.5.1 祁連山高寒草甸碳平衡對增溫的響應
7.5.2 風火山高寒草甸碳平衡對增溫的響應
7.6 生態繫統氮平衡對增溫的響應
7.6.1 氮平衡的同位素原理
7.6.2 結果與分析
7.6.3 討論與小結
7.7 本章結論
第8章 土壤微生物對凍土與積雪變化的響應
8.1 積雪變化對季節凍土區草地土壤微生物的影響
8.1.1 土壤微生物的測定
8.1.2 結果與分析
8.1.3 高寒草甸土壤微生物群落多樣性對積雪變化的響應
8.1.4 環境因子與土壤微生物群落間的相互關繫
8.2 增溫對高寒草甸不同凍土層土壤微生物的影響
8.2.1 實驗區概況與研究方法
8.2.2 研究結果
8.2.3 結論
8.3 多年凍土變化對森林土壤微生物的影響
8.3.1 土壤微生物的測定
8.3.2 緯度梯度上多年凍土土壤微生物的分布特征
8.4 短期增溫對多年凍土區高寒草地土壤微生物的影響
8.4.1 研究方法
8.4.2 研究結果
8.5 討論
8.5.1 積雪對土壤微生物群落的影響
8.5.2 短期增溫對土壤微生物群落的影響
8.6 本章結論
第9章 未來冰凍圈變化對生態繫統影響的模擬與預估
9.1 陸地過程和生態繫統模型介紹
9.1.1 模型介紹
9.1.2 CLM3驗證
9.1.3 地表溫度算法的開發和驗證
9.2 模型模擬能力檢驗
9.2.1 CLM3模擬能力
9.2.2 DOS-TEM模擬裸地土壤溫度能力
9.2.3 植被蓋度對DOS-TEM模擬土壤表面溫度的影響
9.3 凍融算法與結果分析
9.4 高寒草地生態繫統對氣候變化及多年凍土退化的響應
9.4.1 模型驗證與敏感性分析
9.4.2 結果
第10章 冰凍圈生態學前沿科學問題與展望
10.1 冰凍圈生態繫統變化及其驅動機制的多尺度觀測與分析
10.1.1 冰凍圈陸地生態繫統變化多尺度耦合觀測繫統與多源數據集成研究
10.1.2 冰凍圈水生生態繫統變化的綜合觀測試驗與數據集成研究
10.2 冰凍圈-生物圈相互作用關繫與機理
10.2.1 積雪生態學前沿科學問題與展望
10.2.2 冰川生態學前沿科學問題
10.2.3 凍土生態學前沿科學問題
10.3 冰凍圈生物地球化學循環
10.3.1 冰凍圈碳源彙動態過程與驅動機制
10.3.2 冰凍圈碳氮生物地球化學循環耦合作用
10.3.3 冰凍圈碳循環的生態地理過程與凍擾作用
10.4 冰凍圈生態繫統動態模擬
10.4.1 多年凍土區植被動態演替模擬需要進一步加強
10.4.2 多年凍土區特殊土壤質地需要在模型中考慮
10.4.3 多年凍土區擾動需要在模型中考慮
10.5 冰凍圈生態服務與生態安全
10.5.1 冰凍圈生態繫統服務形成與穩定維持機制
10.5.2 冰凍圈生態繫統服務評估與模擬
10.5.3 冰凍圈變化的寒區生態繫統服務響應與區域生態安全
參考文獻

冰凍圈對氣候變化的高度敏感性顯著加強了圈層相互作用，使其作用區的陸地生態繫統比其他區域受到更強的氣候變化脅迫，同時，冰凍圈陸地生態繫統具有獨特的生態功能，在水源涵養和碳彙方面的作用舉足輕重。《冰凍圈變化的生態過程與碳循環影響》以我國冰凍圈作用區（青藏高原、東北大興安嶺）為主要研究對像，以冰凍圈與寒區生態繫統的相互作用為核心，主要內容包括凍土和積雪變化對陸地生態繫統的影響，冰凍圈變化對陸地生態繫統碳氮循環過程的影響與作用機制，寒區土壤微生物對凍土和積雪變化的響應特征，以及寒區生態動態模型和陸面過程模式的改進與發展等。《冰凍圈變化的生態過程與碳循環影響》還對國際上冰凍圈生態學的發展現狀進行了簡要介紹，並展望未來冰凍圈生態過程與生物地球化學循環研究的發展趨勢。