冰冻圈生态学是研究冰冻圈与生物圈之间相互作用与互馈影响的新兴交叉科学，其重点研究冰冻圈变化中的基本生态学问题，着重从群落生态学和生态系统生态学视角，阐释冰冻圈要素与生态系统组成、结构与功能之间的相互关系，从而为生物圈可持续性和人类社会的协调发展提供理论依据。本书主要内容包括冰冻圈生物种群、生物群落以及陆地、海洋冰冻圈生态系统生态学的基本理论、研究方法，冰冻圈生态系统功能及其对冰冻圈变化和人类活动的响应，冰冻圈生态系统服务与生态安全的基本理论等。
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前言
第1章 概论 1
1.1 冰冻圈生态学的基本概念 1
1.2 冰冻圈生态学的研究意义 2
1.3 冰冻圈生态学的研究对象及其与其他学科的关系 4
1.3.1 研究对象与范畴 4
1.3.2 冰冻圈生态学相关学科 5
1.4 冰冻圈生态学的主要内容 6
1.5 冰冻圈生态学的发展历程 7
1.5.1 冰冻圈生态学研究的起步与发展阶段 7
1.5.2 冰冻圈生态学的早期形成阶段 8
1.5.3 冰冻圈生态学的快速发展阶段 9
1.5.4 方法论及其发展态势 10
思考题 10
第2章 冰冻圈生物种群特征与动态 11
2.1 冰冻圈环境 11
2.1.1 陆地冰冻圈环境 11
2.1.2 海洋冰冻圈的环境 18
2.2 冰冻圈环境与生物的关系 19
2.2.1 光热敏感性 20
2.2.2 抗逆性 20
2.2.3 独特的耐贫瘠能力 21
2.3 冰冻圈特有生物种群 22
2.3.1 陆地冰冻圈特有类群 22
2.3.2 海洋冰冻圈特有类群 24
2.4 冰冻圈种群的相互关系 26
2.4.1 胁迫梯度促进作用 26
2.4.2 竞争压力释放 27
2.4.3 种群的迁移变化 29
2.5 冰冻圈种群的数量 30
2.5.1 维管束植物 31
2.5.2 隐花植物 32
2.5.3 海洋冰冻圈动物 32
思考题 33
第3章 冰冻圈生物群落 34
3.1 群落与群落特征 34
3.1.1 泛北极地区寒区植被类型与分布 35
3.1.2 青藏高原高寒植被类型与分布 37
3.1.3 寒区动物 39
3.1.4 群落生物多样性 41
3.2 群落动态 42
3.2.1 冰川末端退缩迹地植被演替序列 42
3.2.2 青藏高原多年冻土区植被群落演替 44
3.2.3 北方森林带泥炭地演替过程 46
3.2.4 极地苔原区植被演替过程 47
3.2.5 冰川退缩的物种多样性演化 48
3.3 冰冻圈生物群落与环境的互馈关系 49
3.3.1 冻土环境与生物群落的相互作用关系 49
3.3.2 积雪与植被互馈关系 53
3.3.3 小结 56
思考题 56
第4章 陆地冰冻圈生态系统及其功能 57
4.1 冰冻圈生态系统的物质生产与循环 57
4.1.1 生态系统结构的基本特征 57
4.1.2 冰冻圈生态系统生产力 59
4.1.3 冰冻圈生态系统碳储量及其分布格局 61
4.1.4 多年冻土区的碳、氮循环与变化 64
4.2 冻土区高寒草地生态系统及其功能 68
4.2.1 高寒草原 68
4.2.2 高寒草甸 69
4.2.3 高寒沼泽 69
4.2.4 高寒草地生态系统功能 70
4.3 冻土区苔原生态系统 73
4.3.1 苔原生态系统类型与分布 73
4.3.2 苔原生态系统功能 75
4.4 荒漠生态系统 77
4.4.1 青藏高原高寒荒漠生态系统 77
4.4.2 极地寒漠生态系统 79
4.5 灌丛生态系统 79
4.5.1 青藏高原高寒灌丛生态系统 79
4.5.2 极地寒带灌丛生态系统 80
4.5.3 高寒灌丛生态系统功能 81
4.6 寒带针叶林生态系统 82
4.6.1 寒带针叶林生态系统类型与分布 82
4.6.2 寒带针叶林生态系统功能 84
思考题 87
第5章 海洋冰冻圈生态系统及其功能 88
5.1 生境类型和生态作用 88
5.1.1 冰上积雪 88
5.1.2 海冰 90
5.1.3 融池 96
5.1.4 冰山 99
5.1.5 冰架和冰架海腔 101
5.2 生物群落和适应机制 103
5.2.1 微生物 103
5.2.2 冰（雪）藻 104
5.2.3 原生动物 106
5.2.4 后生动物 106
5.3 食物网结构和生产力 107
5.3.1 种间相互作用 107
5.3.2 生物生产的季节节律 107
5.3.3 食物网结构 108
5.3.4 生物量和生产力水平 108
5.4 冰-水相互作用 109
5.4.1 光（热）盐传递 109
5.4.2 营养交换 110
5.4.3 冰/水生态系统耦合 110
思考题 111
第6章 全球变化与冰冻圈生态系统 112
6.1 全球变化对陆地冰冻圈生态系统的影响 112
6.1.1 陆地冰冻圈生态系统对全球变化的响应特征 112
6.1.2 全球变化对冰冻圈主要生态系统的影响 115
6.2 全球变化对冰冻圈海洋生态系统的影响 120
6.2.1 生境变化 121
6.2.2 物候学改变 123
6.2.3 生态系统营养结构变化 124
6.3 冰冻圈陆地生态系统对全球变化的反馈 126
6.3.1 温室气体排放与大气成分调节 126
6.3.2 多年冻土区水体碳循环 128
6.3.3 对全球气候的调节作用 130
6.4 人类活动对冰冻圈生态系统的影响 131
6.4.1 陆地生态系统 131
6.4.2 海洋生态系统 133
6.5 全球变化下的冰冻圈生态系统服务与生态安全 135
6.5.1 冰冻圈生态系统服务 135
6.5.2 冰冻圈生态系统服务对全球变化的响应 137
6.5.3 全球变化与冰冻圈生态安全 142
思考题 144
第7章 冰冻圈生态学监测与实验方法 145
7.1 陆地冰冻圈样地监测与调查 145
7.1.1 高山灌丛的调查与定位监测 145
7.1.2 雪线植物群落调查 146
7.1.3 冰川退缩迹地群落调查 148
7.1.4 冻土与植物物候关系的同步观测 149
7.2 模拟观测试验 150
7.2.1 植被-冻土相互作用关系的观测模拟 150
7.2.2 植被-积雪观测模拟 151
7.2.3 植被-气候变暖观测模拟 153
7.3 实验室培养与分析 154
7.4 冰冻圈生态系统碳氮循环研究方法 155
7.5 生态统计学方法 157
7.6 冰冻圈生态系统动态模式模拟 159
7.7 遥感技术方法的应用 160
思考题 162
参考文献 163
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