《生態氣候學：概念與應用（第二版）》評介

■ 侯美亭

生態氣候學將生態學和氣候學的相關領域進行交叉集成研究，有望彌合氣候學和生態學兩個學科之間的鴻溝，特別有助于氣候學領域的研究人員理解如何在氣候模式中利用植被過程數據。

氣象出版社，2017年

北京師范大學延曉冬教授等翻譯的《生態氣候學：概念與應用（第二版）》（氣象出版社，2017年出版），是一本令人印象深刻的書，原著Ecological Climatology: Concepts and Applications(Second Edition)于2008年由Cambridge University Press出版。該書的作者Gordon B. Bonan是NCAR（美國國家大氣研究中心）的高級研究員，主要研究方向為陸地生態系統與氣候的交互。該書作為Bonan的代表作，把生態學和氣候學的相關領域合并成生態氣候學交叉集成研究，涵蓋了生態學、氣候學領域的諸多方面內容，如生態特征、植被與氣候的交互作用、水與能量平衡、植物過程（如光合作用和植被冠層過程）。

本書引入了一個跨學科的框架來理解陸地生態系統和氣候變化之間的相互作用，回顧了基本的氣象、水文和生態概念，介紹了陸地生態系統影響氣候和受氣候影響的物理、化學和生物過程。特別地，這本書的關鍵主題是陸地生態系統（特別是森林生態系統）如何對氣候產生影響。這一主題與過去人們普遍認為的“氣候影響生態系統的功能和結構”形成了鮮明的對比。與第一版相比，在第二版中，作者采用的寫作風格更加通俗易懂。在每一章的結尾都提供了習題，答案可以在互聯網上找到。這些習題可以很好地測試讀者對每一章的理解程度。

本書包括七個部分，一共30章。第一部分（第2～3章）介紹了地球系統及其組成（大氣圈、水圈、冰凍圈等）、全球循環。第二部分（第4～8章）深入研究了全球物理氣候學，包括對地球氣候、氣候變異和氣候變化機制的研究。第三部分（第9～10章）是關于土壤過程的，包括土壤物理和土壤生物地球化學。第四部分（第11～15章）介紹了水文氣象學，從基礎知識（比如陸地水循環和流域水文）開始，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，從葉片能量通量和葉片光合作用開始，擴展到植物冠層。第六部分（第19～24章）是關于陸生植物生態學的，包括生態學領域的許多主題：植物策略、種群和群落、生態系統結構和功能、植被動態、干擾和景觀以及全球生物地理學。其中，第22章的“植被動態”，主要介紹了演替，用北半球生態系統的案例研究進行了說明。最后，第七部分（第25～30章）探討了陸地強迫與陸地反饋，包括氣候模式中的陸面過程、土地利用和土地覆蓋變化等等。其中，第28章“氣候—植被耦合動力學機制”和第29章“碳循環—氣候反饋”基于案例研究討論了碳儲存問題和氣候反饋。第七部分的最后一章討論了與城市化有關的氣候學內容。

氣候領域的研究者盡管在氣候模擬方面富有經驗，但面對許多可利用的描述植被過程的數據時往往不知從何下手，即氣候模式和植被過程之間經常有脫節。這本書的一個優點就在于它有潛力彌合氣候學和生態學兩個學科之間的鴻溝。此外，每個部分的簡單解釋將很容易被來自不同學科的學生和研究人員理解。

盡管書中也有一些小的問題，例如，C3植物的氣孔在夜間關閉（P269），這點已被近來的研究推翻。但總體上，這本書包含的廣泛主題、良好的跨學科結構，使得讀者可以通過閱讀一個章節以學習一些關鍵概念成為可能。此外，還可以閱讀一些案例研究，這些案例研究強調了相關的關鍵點。本書的讀者不僅僅局限于生態學、環境科學、大氣科學和地理學的本科生和研究生，通過了解植物生態學、陸地強迫和反饋（特別是氣候—植被耦合動力學），氣候研究人員也可以獲得如何改進氣候模式的知識。