农田生态系统关键生理生化过程对气候变暖的响应与适应

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《农田生态系统关键生理生化过程对气候变暖的响应与适应》结合全球变暖背景下农田生态系统科学管理的实践需求和全球变化生态学研究的前沿科学问题，介绍国内外关于农田生态系统关键生理生化过程对全球变暖适应性的发展方向。以华北平原冬小麦/夏玉米轮作系统和中亚热带红壤丘陵农田生态系统为研究对象，通过长期野外原位增温试验和短期室内培养试验相结合的手段，从多尺度（从分子到叶片水平）、多过程（从生化反应到生理生态等）入手，评价农田生态系统生理生化过程对气候变暖的适应。确定适应全球变暖的关键尺度，以期阐明不同类型生态系统生理生态过程适应全球变暖的潜在机理。不仅为准确全面地评估全球变暖对陆地生态系统生产力的影响程度提供数据支撑，而且为制定生态系统气候变化适应性管理对策提供理论依据。

日录
前言
第1章绪论 1
1.1细胞尺度的响应与适应 2
1.1.1光合作用对温度升高的响应与适应 2
1.1.2呼吸作用对温度升高的响应与适应 4
1.2个体尺度的响应与适应 6
1.2.1植物的适应机制与对策 6
1.2.2微生物的适应机制与对策 6
1.3种群与群落尺度的响应与适应 8
1.3.1种群的适应机制 8
1.3.2群落的适应机制 8
1.4生态系统尺度的响应与适应 9
1.4.1生态系统生产力的适应机制 9
1.4.2水分循环的适应机制 10
1.4.3养分循环的适应机制 10
1.5研究区概况及试验设计 11
1.5.1华北农田长期增温样地 11
1.5.2江西千烟洲红壤农田土地利用转化样地 12
第2章生态系统关键过程对气候变暖响应及适应的概念与理论 19
2.1适应性与表型可塑性的概念 19
2.1.1适应性与表型可塑性概念的区别 19
2.1.2适应性与袁型可塑性分类 20
2.2适应性与表型可塑性理论 21
2.2.1迄应性与表型可塑性能力比较 22
2.2.2适应性与表型可塑性的有限性 23
2.2.3有利的适应性假说 24
2.2.4表型**化分析 25
2.3光合作用与呼吸作用过程的温度敏感性和适应性 26
2.3.1光合作用与呼吸作用过程的温度响应曲线和温度敏感性 26
2.3.2光合作用与呼吸作用过程的温度适应性现象 27
2.3.3光合作用与呼吸作用过程的温度适应性产生机制 29
2.4植物叶片及其化学成分对增温的响应 33
2.4.1气孔对增温的响应 33
2.4.2增温对植物叶片结构特征的影响 34
2.4.3增温对叶片碳水化合物和矿质元素含量的影响 34
2.5微生物呼吸热适应性现象与概念 35
2.6微生物呼吸热适应性的理论与实验证据 37
2.7微生物呼吸热适应性的机理 38
2.7.1生物膜结构变化 39
2.7.2微生物酶活性变化 39
2.7.3微生物碳分配比例变化 39
2.7.4微生物群落结构变化 40
2.8微生物呼吸热适应性的争议及原因分析 40
等3章农田生态系统夏玉米关键生理生化过程对增温的响应与适应 43
3.1玉米叶片气孔特征对增温的适应 45
3.1.1实验材料及方法 45
3.1.2实验结果 47
3.1.3讨论与分析 52
3.2玉米叶片解剖生物和亚显微结构对增温的适应 56
3.2.1实验方法 57
3.2.2实验结果 57
3.2.3讨论与分析 59
3.3玉米叶片碳水化合物及营养无素对增温的适应 62
3.3.1实验方法 63
3.3.2实验结果 63
3.3.3讨论与分析 64
3.4玉米叶片光合作用及呼吸作用过程对增温的适应 65
3.4.1实验方法 66
3.4.2实验结果 67
3.4.3讨论与分析 70
3.5集成分析及适应性机理解释 73
3.5.1实验增温提高夏玉米叶片净光合速率 73
3.5.2夏玉米叶片暗呼吸过程对实验增温产生适应性 75
3.5.3增温提高夏玉米叶片非结构性碳水化合物的原因 75
3.5.4增温对夏玉米气孔导度和蒸腾速率产生的影响 76
3.5.5气候变暖背景下农田生态系统面临风险及适应性管理对策 76
等4章农田生态系统冬小麦关键生理过程对增温的响应与适应 78
4.1冬小麦叶片光合作用与呼吸作用过程的温度敏感性及适应性 78
4.1.1实验方法 79
4.1.2实验结果 79
4.1.3讨论与分析 85
4.2季节温度变化对冬小麦光合与呼吸过程温度敏感性及适应性影响 86
4.2.1实验方法 87
4.2.2实验结果 87
4.2.3讨论与分析 90
第5章农田土壤微生物温室气体排放温度敏感性分析 94
5.1利用不同温度梯度测定油茶田地土壤温室气体排放的温度敏感性 95
5.1.1实验方法 96
5.1.2实验结果 99
5.1.3讨论与分析 103
5.2油茶田转为水稻田对TSmi。的影响 106
5.2.1实验方法 106
5.2.2实验结果 107
5.2.3讨论与分析 112
5.3施肥对油茶田和水稻田TSmi。的影响 114
5.3.1实验方法 114
5.3.2实验结果 115
5.3.3讨论与分析 123
5.4断根和施肥对油茶田TSmi。的影响 126
5.4.1实验方法 126
5.4.2实验结果 127
5.4.3讨论与分析 132
5.5淹水和施肥对水稻TSmi。的影响 134
5.5.1实验方法 134
5.5.2卖验结果 135
5.5.3讨论与分析 144
参考文献 145