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第一篇 背景3

第1章 前言和概述3

1.1 概念和引言4

1.2 研究历史7

1.3 本书概要11

第2章 土壤呼吸的重要性和作用14

2.1 土壤呼吸与生态系统碳平衡14

2.2 土壤呼吸与营养循环17

2.3 土壤呼吸与区域及全球碳循环18

2.4 土壤呼吸与气候变化21

2.5 土壤呼吸与碳的储存和交易23

第二篇 机制31

第3章 CO2在土壤中的产生过程31

3.1 CO2产生的生物化学过程32

三羧酸循环32

土壤中产生及消耗CO2的其他过程34

呼吸商35

3.2 根呼吸37

3.3 易分解碳供应的根际呼吸40

3.4 凋落物分解与土壤有机体43

3.5 土壤有机质的氧化48

第4章 CO2从土壤向大气的传输过程52

4.1 CO2在土壤中的传输53

4.2 CO2在土壤表面的释放57

4.3 CO2在植物冠层内的转移59

4.4 CO2在行星边界层内的传输62

第三篇 调控67

第5章 控制因子67

5.1 底物供应和生态系统生产力67

5.2 温度72

5.3 土壤湿度78

5.4 土壤氧气83

5.5 氮84

5.6 土壤质地86

5.7 土壤pH88

5.8 多因子间的交互作用88

第6章 土壤呼吸的时空变化特征90

6.1 时间变化90

日变化和周变化91

季节变化93

年际变化94

十年和百年变化95

6.2 空间模式97

群丛水平97

景观水平98

区域尺度100

生物群系尺度：森林、草原、苔原、稀树草原／疏林地、沙漠、农田和湿地101

6.3 沿梯度的变化108

纬度109

海拔109

地形110

第7章 对干扰的响应112

7.1 CO2浓度升高112

7.2 气候变暖116

7.3 降雨数量、频度和强度的变化121

7.4 底物供应的干扰和调控123

火烧124

森林采伐、疏伐和环割124

草原放牧、刈割和遮阴127

凋落物移除和添加129

7.5 氮沉降和施肥129

7.6 农业耕作131

7.7 多因子的交互影响133

第四篇 方法137

第8章 测量和估算方法137

8.1 测量方法的难点和分类137

8.2 封闭式动态气室法（CDC）139

8.3 开放式动态气室法（ODC）142

8.4 封闭式静态气室法（CSC）143

碱溶液吸收法143

碱石灰吸收法145

8.5 气相色谱法（GC）148

8.6 气室的设计与使用149

气室的设计149

气室的使用150

8.7 气井法（GW）151

8.8 各种间接方法154

8.9 方法比较155

第9章 土壤呼吸各组分的区分159

9.1 实验处理法160

成分综合法160

根排除法161

切断根际底物供应法161

凋落物移除法165

9.2 同位素法166

C3植物生长在C4土壤或C4植物生长在C3土壤167

CO2浓度升高实验169

核弹14C示踪法173

同位素标记法175

9.3 推理和模型法177

回归外推和模型分析法177

去卷积分析法178

9.4 不同组分相对贡献量的估算179

第10章 模型集成与分析182

10.1 经验模型182

温度-呼吸模型183

湿度-呼吸模型185

底物-呼吸模型189

多因子模型190

10.2 CO2产生模型195

10.3 CO2产生-传输模型203

10.4 不同尺度上土壤呼吸的模拟206

10.5 模型构建与评价208

附录210

参考文献218

索引279