植被與陸地碳循環：模擬四億年的歷史

中譯本序
譯者序
前言
致謝

第1章 引言 1
概述 1
地質年代表 1
冰期地球 3
溫室地球 3
災難性氣候變化：白堊紀末期的大滅絕 4
結論 4

第2章 將今論古 6
引言 6
核酮糖二磷酸羧化氧合酶(Rubisco) 7
Rubisco的特點 7
光呼吸作用 8
Rubisco的演化 11
氣孔 12
穩定碳同位素 13
結論 15

第3章 氣候與陸地植被 16
引言 16
植被的氣候 16
五億年的全球氣候變化 19
五億年的陸地光合作用 24
對光合作用模型推算的檢驗 31
結論 34

第4章 現今的氣候與陸地植被 37
引言 37
大氣環流模型(GCM)的描述 37
GCM的初始化和操作 39
古氣候的GCM模擬 39
GCM的可靠性和準確性 40
植被模型的基本操作流程 40
模組描述 41
土壤的相互作用 43
定義植被結構 45
定義功能型 46
現代LAI與NPP的模型應用 48
1988年的LAI全球模式 49
1988年的NPP全球模式 59
主要功能型現代分佈的估測 62
結論 65

第5章 晚石炭世 67
引言 67
晚石炭世大氣對光呼吸作用的影響 68
晚石炭世大氣對葉片氣體交換的影響 71
晚石炭世光合作用與植物生長 74
晚石炭世全球氣候 77
晚石炭世全球陸地生產力 79
模型結果與地質記錄的比較 81
O2對全球陸地生產力和碳儲量的影響 84
陸地生態系統的分解速率和碳儲量 87
石炭紀C3和C4植物分佈 88
火災與晚石炭世陸地生態系統 89
結論 92

第6章 侏羅紀 93
引言 93
三疊紀-侏羅紀之交大氣CO2濃度和氣候變化 94
對植物適應和生存的影響 95
植物對高CO2濃度的適應 99
晚侏羅世全球氣候 102
晚侏羅世光合作用的全球模式 104
類比植被活動與地質資料的比較 107
晚侏羅世的全球陸地生產力 109
CO2對植被功能的影響 112
晚侏羅世植物功能型的分佈 121
與侏羅紀地質記錄的對比 124
結論 128

第7章 白堊紀 129
引言 129
中-晚白堊世全球環境 131
K/Pg界線後的撞擊環境 136
白堊紀全球植被生產力與結構 140
白堊紀全球陸地生態系統碳儲量 145
K/Pg界線時期全球野火造成的碳損失 150
K/Pg界線後生態系統特性的變化及地質記錄 154
模擬白堊紀植被活動的穩定碳同位素 157
白堊紀植被多樣性 160
結論 167

第8章 始新世 169
引言 169
始新世和未來的全球氣候 173
始新世GCM類比氣候與地質資料的比較 179
始新世陸地植被的結構與生產力 182
始新世植被對氣候的回饋 188
古近紀陸地化石森林生產力 189
始新世和未來的全球植被分佈 191
始新世和未來陸地生態系統的碳儲量 194
結論 199

第9章 第四紀 200
引言 200
C3植物對冰期-間冰期旋回環境變化的氣體交換回應 202
末次盛冰期(LGM)以來的全球氣候變化 205
末次盛冰期以來的全球初級生產力和植被結構的變化 212
末次盛冰期以來植物功能型的分佈 219
末次盛冰期以來C4植物的分佈變化 228
末次盛冰期以來陸地生態系統的碳儲量變化 232
第四紀晚期全球陸地生物圈13C識別效應對陸地碳儲量的意義 236
植被與大氣O2的氧同位素組成 241
結論 244

第10章 未來的氣候與陸地植被 246
引言 246
氣候情景 246
全球地表回應總量 247
淨初級生產力 248
淨生態系統生產力 248
地表徑流 250
碳匯 251
主導功能型分佈的變化 252
結論 255

第11章 結語 256
總論 256
碳迴圈 256
植物物種 259
現代和未來的時間尺度 260
結論 261
參考文獻 262
索引 294