《全球生态学》复习整理

《全球生态学》复习整理

一、概念

1.对气候变化的敏感性、适应性与脆弱性

敏感性:指一个系统对气候变化的响应程度。

适应性:指系统在其运行、过程或结构中对预计或实际气候变化的可能调节程度。

脆弱性:指气候变化对一个系统的破坏程度。它既取决于一个系统对于特定气候变化的敏感性，又取决于此系统对于该变化的适应性(Houghton,2001)。

2.全球变化

“全球变化”（Global Change）一词首先出现于20世纪70年代，为人类科学家所使用。全球变化指由于自然和人为因素造成的全球性的环境变化，主要包括气候变化、大气组成变化，如CO2浓度及其它温室气体的变化，以及由于人口、经济、技术和社会的压力引起土地利用的变化。

3.土地利用与土地覆盖

土地利用(land use)：指人类依据土地的特点，根据一定的经济与社会目的，采取一系列的生物和技术手段对土地进行的长期性或周期性经营活动，把土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程。

土地覆盖(land cover)：指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物(如道路等)，具有特定的时间和空间属性，其形态和状态可在多种时空尺度上变化。

4.温室气体与温室效应

温室气体:是指在10微米附近（8~10m）的红外光谱波长上吸收辐射、对地表有一种遮挡作用的气体，并导致地球大气的增温，如CO2,CH4,N2O,O3和H2O等。

温室效应:是指地球大气中高浓度的CO2等温室气体象温室的玻璃罩一样只允许太阳辐射到达地面，却吸收从地面反射的红外辐射，而导致地球大气温度升高的效应。

5.大气环流模式

大气环流模式(GCMs: General Circulation Models)

－大气环流模式是进行天气和气候预测的基础，是对用于天气预报和气候预报的大气数值模式的总称。

－是由流体力学方程组和热力学方程组组成的一组用于定量描述发生在大气、

海洋、冰和陆地的各种过程的方程组。该方程组可以综合地反映相耦合的大气－海洋－陆地－生物圈系统内的物理、化学、生物和社会过程的相互作用，预测大气运动的变化。大气环流模式的动力学方程：水平动量方程（牛顿第二运动定律）、流体静力学方程、连续方程：这个方程保证质量守恒。

6.植被、植被区划与植被类型

植被：是植物生长着、繁殖着，为动物和人类提供食物与隐蔽所，并通过截留雨水与养分循环稳定土壤的植物群落。

植被区划:是在一定地段上依植被类型及其地理分布的特征划分出高、中、低各级彼此有区别、但在内部具有相对一致性的植被类型及其有规律组合的植被地理区。植被类型是植被区划的主要依据。

植被类型：（不确定）：指在一定地带，由一定的植物种类组成的具有一定特征的植被型，其区系成分是植被区划的重要依据之一。(课件提到点)是由一定的植物种类组成的，它们的区系成分也是植被区划的重要依据之一，尤其重视植被的建群种、优势种以及一些“标志种”的地理－历史成分，它们对于植被区划具有标志性的意义，并可据以进行定量的统计。

7.气候－植被分类

研究气候与植被类型地理分布之间关系的科学。

8.遥感（remote sensing ）

根据Campell(1996)的定义，遥感“是在地面之上，根据地物在一定的电磁辐射波段内的反射或发射能量特征，对陆面和水面进行数字成像分析的实践活动”。

9.植物生产力概念：生物生产力、植物的总初级生产力、植物净

第一性生产力、净生态系统生产力、净生物群区生产力

生物生产力：指生物及其群体，甚至更大尺度(包括生态系统以至生物圈)生命有机体的物质生产能力，随环境的不同而发生变化。

第一性生产力：指生态系统中绿色植物借助于太阳能同化CO2制造有机物的能力，亦即植物通过光合作用积累的能量是生态系统的初级能量，这种能量的积累过程为第一性生产或初级生产(Primary production)。

植物的总初级生产力(GPP:Gross Primary Productivity)：指单位时间内生物(主

要是绿色植物)通过光合作用途径所固定的有机碳量，又称总第一性生产力(方精云等，2001)。

植物净第一性生产力(NPP: Net Primary Productivity)：表示植物所固定的有机碳中扣除其本身的呼吸消耗部分。这一部分用于植被的生长和生殖，也称净初级生产力。

NPP＝GPP - RA

式中：RA表示自养呼吸(autotrophic respiration)，为自养生物本身呼吸作用所消耗的同化产物。

净生态系统生产力(NEP：Net Ecosystem Productivity)指单位时间单位空间内，土壤、凋落物及植物量等整个生态系统的有机物或能量的变化，亦即生态系统净初级生产力与异氧呼吸（土壤及凋落物）之差。它表征了陆地与大气间的净碳通量或碳储量的变化速率。

NEP=(GPP-RA)-RH=NPP-RH

式中:RA 表示自养呼吸，RH 表示异养呼吸(heterotrophic respiration)，亦即异养生物呼吸消耗量（土壤呼吸作用）。

净生物群区生产力（NBP: Net Biome Productivity）是指从净生态系统生产力中减去各类自然和人为干扰（如火灾、病虫害、动物啃食、森林间伐以及农林产品收获等）等非生物呼吸消耗后所余下的部分。

NBP = GPP-RA-RH-NR= NPP-RH-NR= NEP-NR

式中：NR为非呼吸代谢消耗的光合产物。

10.模型概念：统计模型、遥感模型、过程模型；陆地表面模型、

生物物理模型、生物地球化学模型

统计模型：又称为气候相关模型，以Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、Chikugo模型和综合模型等为代表。统计模型是利用气候因子估算植被NPP，因此大部分统计模型估算的结果是潜在植被生产力或称气候生产力。气候生产力指某一地区植物群体在气候处于最佳状态下所能达到的最大第一性生产力。

遥感模型:是根据卫星遥感资料推算生产力，是植物生物量和生产力动态监测的有效工具，如CASA模型，但该类模型还处于发展阶段，且模型中许多参数的生态学意义还不清楚。