■ 侯美亭
生態(tài)氣候?qū)W將生態(tài)學(xué)和氣候?qū)W的相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行交叉集成研究,有望彌合氣候?qū)W和生態(tài)學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間的鴻溝,特別有助于氣候?qū)W領(lǐng)域的研究人員理解如何在氣候模式中利用植被過(guò)程數(shù)據(jù)。
氣象出版社,2017年
北京師范大學(xué)延曉冬教授等翻譯的《生態(tài)氣候?qū)W:概念與應(yīng)用(第二版)》(氣象出版社,2017年出版),是一本令人印象深刻的書(shū),原著Ecological Climatology: Concepts and Applications(Second Edition)于2008年由Cambridge University Press出版。該書(shū)的作者Gordon B. Bonan是NCAR(美國(guó)國(guó)家大氣研究中心)的高級(jí)研究員,主要研究方向?yàn)殛懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)與氣候的交互。該書(shū)作為Bonan的代表作,把生態(tài)學(xué)和氣候?qū)W的相關(guān)領(lǐng)域合并成生態(tài)氣候?qū)W交叉集成研究,涵蓋了生態(tài)學(xué)、氣候?qū)W領(lǐng)域的諸多方面內(nèi)容,如生態(tài)特征、植被與氣候的交互作用、水與能量平衡、植物過(guò)程(如光合作用和植被冠層過(guò)程)。
本書(shū)引入了一個(gè)跨學(xué)科的框架來(lái)理解陸地生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化之間的相互作用,回顧了基本的氣象、水文和生態(tài)概念,介紹了陸地生態(tài)系統(tǒng)影響氣候和受氣候影響的物理、化學(xué)和生物過(guò)程。特別地,這本書(shū)的關(guān)鍵主題是陸地生態(tài)系統(tǒng)(特別是森林生態(tài)系統(tǒng))如何對(duì)氣候產(chǎn)生影響。這一主題與過(guò)去人們普遍認(rèn)為的“氣候影響生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)”形成了鮮明的對(duì)比。與第一版相比,在第二版中,作者采用的寫(xiě)作風(fēng)格更加通俗易懂。在每一章的結(jié)尾都提供了習(xí)題,答案可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到。這些習(xí)題可以很好地測(cè)試讀者對(duì)每一章的理解程度。
本書(shū)包括七個(gè)部分,一共30章。第一部分(第2~3章)介紹了地球系統(tǒng)及其組成(大氣圈、水圈、冰凍圈等)、全球循環(huán)。第二部分(第4~8章)深入研究了全球物理氣候?qū)W,包括對(duì)地球氣候、氣候變異和氣候變化機(jī)制的研究。第三部分(第9~10章)是關(guān)于土壤過(guò)程的,包括土壤物理和土壤生物地球化學(xué)。第四部分(第11~15章)介紹了水文氣象學(xué),從基礎(chǔ)知識(shí)(比如陸地水循環(huán)和流域水文)開(kāi)始,然后引出主題(地表能量通量和湍流通量)。第五部分(第16~18章)介紹了生物氣象學(xué),從葉片能量通量和葉片光合作用開(kāi)始,擴(kuò)展到植物冠層。第六部分(第19~24章)是關(guān)于陸生植物生態(tài)學(xué)的,包括生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的許多主題:植物策略、種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、植被動(dòng)態(tài)、干擾和景觀(guān)以及全球生物地理學(xué)。其中,第22章的“植被動(dòng)態(tài)”,主要介紹了演替,用北半球生態(tài)系統(tǒng)的案例研究進(jìn)行了說(shuō)明。最后,第七部分(第25~30章)探討了陸地強(qiáng)迫與陸地反饋,包括氣候模式中的陸面過(guò)程、土地利用和土地覆蓋變化等等。其中,第28章“氣候—植被耦合動(dòng)力學(xué)機(jī)制”和第29章“碳循環(huán)—?dú)夂蚍答仭被诎咐芯坑懻摿颂純?chǔ)存問(wèn)題和氣候反饋。第七部分的最后一章討論了與城市化有關(guān)的氣候?qū)W內(nèi)容。
氣候領(lǐng)域的研究者盡管在氣候模擬方面富有經(jīng)驗(yàn),但面對(duì)許多可利用的描述植被過(guò)程的數(shù)據(jù)時(shí)往往不知從何下手,即氣候模式和植被過(guò)程之間經(jīng)常有脫節(jié)。這本書(shū)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就在于它有潛力彌合氣候?qū)W和生態(tài)學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間的鴻溝。此外,每個(gè)部分的簡(jiǎn)單解釋將很容易被來(lái)自不同學(xué)科的學(xué)生和研究人員理解。
盡管書(shū)中也有一些小的問(wèn)題,例如,C3植物的氣孔在夜間關(guān)閉(P269),這點(diǎn)已被近來(lái)的研究推翻。但總體上,這本書(shū)包含的廣泛主題、良好的跨學(xué)科結(jié)構(gòu),使得讀者可以通過(guò)閱讀一個(gè)章節(jié)以學(xué)習(xí)一些關(guān)鍵概念成為可能。此外,還可以閱讀一些案例研究,這些案例研究強(qiáng)調(diào)了相關(guān)的關(guān)鍵點(diǎn)。本書(shū)的讀者不僅僅局限于生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、大氣科學(xué)和地理學(xué)的本科生和研究生,通過(guò)了解植物生態(tài)學(xué)、陸地強(qiáng)迫和反饋(特別是氣候—植被耦合動(dòng)力學(xué)),氣候研究人員也可以獲得如何改進(jìn)氣候模式的知識(shí)。
Advances in Meteorological Science and Technology2018年5期