人類活動與生態系統變化的前沿科學問題（簡體書）

《人類活動與生態系統變化的前沿科學問題》由中國科學院國際合作伙伴計劃“人類活動與生態系統變化”創新團隊集體撰著，全書包括緒論部分以及正文共4篇21章。作者在系統闡述20世紀生態學的發展歷程和21世紀生態學發展趨勢的基礎上，重點介紹和論述了渦度相關技術、同位素技術和衛星遙感技術等在生態系統變化和物質循環通量的多尺度綜合觀測中的應用，生態系統變化過程的模型模擬、尺度問題和模型數據融合方法，陸地生態系統格局和過程對全球變化的響應和適應，以及人類活動對生態系統的影響和調控等研究領域的前沿性科學問題。《人類活動與生態系統變化的前沿科學問題》為從事全球變化、陸地生態系統水、碳、氮循環過程以及自然-經濟-人文社會環境的相互關係研究領域的科技人員提供了野外觀測、模型模擬和綜合分析等方面的新理論、新技術和新思路，可作為生態、農林、環境等相關領域的科研工作者和研究生的參考書。

緒論21世紀生態學面臨的挑戰及其使命
摘要
Abstract
0.1 引言
0.2 20世紀生態學的發展歷程
0.3 現代人類活動與生態系統關係的主要特徵
0.4 21世紀生態學研究的發展趨勢
0.5 現代生態學研究的熱點領域及其科學問題
0.6 我國生態系統研究的主要科技任務
0.7 結論與展望
參考文獻

第一篇 生態系統變化的多尺度觀測與分析
第1章 陸地生態系統水、碳、氮通量及其循環過程的綜合觀測
摘要
Abstract
1.1 引言
1.2 生態系統水、碳、氮的耦合循環及其通量
1.3 生態系統水、碳通量觀測的技術沿革
1.4 生態系統氮通量觀測的技術進步
1.5 生態系統通量觀測與模型模擬的結合
1.6 生態系統通量觀測與遙感反演的結合
1.7 結論與展望
參考文獻

第2章 生態系統穩定同位素平衡原理及其在生物地球化學循環研究中的應用
摘要
Abstract
2.1 引言
2.2 生態系統的穩定同位素分餾原理
2.3 生態系統中碳的同位素效應
2.4 生態系統中水的同位素效應
2.5 生態系統中氮的同位素效應
2.6 結論與展望
參考文獻

第3章 大氣水汽的穩定同位素平衡及其在生態系統水循環研究中的應用
摘要
Abstract
3.1 引言
3.2 水汽同位素在生態學和水文學研究中的應用
3.3 大氣水汽理想化系統理論
3.4 蒸發和蒸騰水的同位素理論
3.5 空氣水汽同位素含量的時間和空間分布
3.6 測量技術
3.7 結論與展望
參考文獻

第4章 支持生態模型模擬的地面要素遙感觀測與反演
摘要
Abstract
4.1 引言
4.2 用于生態系統變化監測的傳感器及衛星發展計劃
4.3 陸地表層遙感參數反演的主要方法
4.4 陸地表層遙感參數反演的主要產品
4.5 遙感產品與生態模擬
4.6 結論
參考文獻

第5章 GIs支持下高分辨率空間數據在流域生態模擬應用中的尺度問題
摘要
Abstract
5.1 引言
5.2 基本概念
5.3 GIs的計算鄰域與生態要素空間作用范圍：計算鄰域問題
5.4 高空間分辨率數據下生態要素在空間上的協同變化：空間尺度不兼容問題
5.5 實例分析
5.6 本章小結
參考文獻

第二篇 生態系統變化過程的模型模擬與信息融合
第6章 生態系統水循環過程的動態模擬與流域水資源管理
摘要
Abstract
6.1 生態模型概論
6.2 土壤-植物-大氣系統水分過程的模擬
6.3 農田生態系統作物生長與水、熱、CO2傳輸綜合模型
6.4 流域水循環模型及其與生態模型的耦合
參考文獻

第7章 生態系統碳循環的時空動態模擬及計量方法
摘要
Abstract
7.1 前言
7.2 生態系統碳循環分量
7.3 光合作用模擬方法
7.4 呼吸作用模擬方法
7.5 林分年齡是森林碳循環中的重要驅動因子
7.6 干擾對碳循環的影響
7.7 碳循環的時間尺度及其在碳模擬中的應用
7.8 減少碳收支計量不確定性的幾個策略
7.9 中國和加拿大個例分析
參考文獻

第8章 森林生長和碳動態變化的混合模擬方法
摘要
Abstract
8.1 前言
8.2 模型結構
8.3 子模型描述
8.4 一個面向對象(object-oriented)模型的建立策略
8.5 模型檢驗和應用
8.6 討論
參考文獻

第9章 陸地生態系統初級生產力遙感模型估算
摘要
Abstract
9.1 前言
9.2 主要GPP遙感估計模型回顧
9.3 VPM模型詳細描述
9.4 典型生態系統GPP遙感模型估算
9.5 模型精度評價和不確定性分析
9.6 小結
參考文獻

第10章 多尺度、多源生態觀測數據的同化技術及其在碳循環研究中的應用
摘要
Abstract
10.1 引言
10.2 陸地生態系統碳循環模擬模型
10.3 數據同化技術
10.4 基於通量網的應用
10.5 基於控制試驗的應用
10.6 小結
參考文獻

第三篇 全球變化驅動下的生態系統變化過程及其適應性
第11章 氣候變化對陸地生態系統格局的影響
摘要
Abstract
11.1 中國陸地生態系統空間格局
11.2 中國陸地生態系統時空格局變化趨勢
11.3 氣候變化對中國陸地生態系統格局的影響機制
11.4 展望
參考文獻

第12章 生態系統的生物種群和植被動態對全球氣候變化的響應與適應
摘要
Abstract
12.1 引言
12.2 全球氣候變化對植物的影響
12.3 植物種群結構與動態對全球變化的響應
12.4 當前及未來氣候情景下的植被動態
12.5 展望
參考文獻

第13章 生態系統的碳、氮、水過程對全球變化的響應與適應
摘要
Abstract
13.1 生態系統碳、氮、水過程對溫度升高的響應與適應
13.2 生態系統碳、水過程對降水格局變化的響應與適應
13.3 生態系統碳、氮、水過程對大氣CO2濃度升高的響應與適應
13.4 生態系統碳、氮、水過程對大氣氮沉降增加的響應與適應
13.5 小結和展望
參考文獻

第14章 陸地生態系統碳、氮、水過程間耦合關係及其對全球變化的響應與適應
摘要
Abstract
14.1 陸地生態系統的水、碳耦合循環
14.2 陸地生態系統的碳、氮耦合循環
14.3 結論與展望
參考文獻

第15章 生態系統結構與功能的復雜性及其環境響應的不確定性
摘要
Abstract
15.1 生態系統復雜性理論概述
15.2 生態系統結構與功能的復雜性
15.3 生態系統環境響應的不確定性
15.4 生態系統復雜性研究方法概述
參考文獻

第四篇 人類活動對生態系統的影響及其評價和調控
第16章 中國建設用地擴張的區域差異及其影響因素
摘要
Abstract
16.1 引言
16.2 數據與樣本
16.3 建設用地擴張
16.4 人均建設用地區域差異
16.5 建設用地變化分析計量經濟模型
16.6 計量經濟模型估計結果與分析
16.7 結論與展望
參考文獻

第17章 耕地用途轉移對我國耕地生產潛力的影響
摘要
Abstract
17.1 引言
17.2 土地利用數據
17.3 耕地生產潛力估算模型
17.4 耕地用途轉移特徵
17.5 耕地生產潛力變化
17.6 2000-2003年耕地變化
17.7 政策建議
參考文獻

第18章 農業生態區(AEZ)模型方法與農業生產潛力評估
摘要
Abstract
18.1 引言
18.2 AEZ模型框架
……

第19章 氣候變化、陸地生態格局與人類活動相互作用機制
第20章 生態系統服務功能變化與人類活動承載能力
第21章 生態系統服務的供給、貿易與市場機制