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第1章 导论1

1.1引言1

1.2生物地球化学系统模型2

1.3生物地球化学循环3

1.4热动力学7

1.5大地女神假说7

第2章 地球起源与生命演化11

2.1引言11

2.2元素的起源12

2.3地球和太阳系的起源15

2.4大气圈和海洋的起源16

2.5生命的起源19

2.6新陈代谢的进化途径20

2.7地球、火星和金星的比较24

第3章 大气圈35

3.1大气的结构和环流35

3.2大气的组成38

3.3对流层的生物地球化学反应40

3.4平流层的生物地球化学反应43

3.5大气模型和全球气候45

3.6大气沉降46

第4章 土壤圈51

4.1引言51

4.2岩石风化52

4.3土壤化学反应64

4.4土壤发育70

4.5土壤与生物地球化学循环75

第5章 陆地生物圈85

5.1引言85

5.2生物量与生产力86

5.3枯落物形成与分解98

5.4土壤有机质113

5.5陆地生物圈的生物地球化学循环132

第6章 全球水循环160

6.1引言160

6.2全球水循环160

6.3全球水循环的历史与未来162

第7章 全球碳循环167

7.1碳循环的化学基础167

7.2碳素的地质化学循环168

7.3碳素的生物地球化学循环170

7.4碳循环的现代特征171

7.5主要的碳库172

7.6全球碳循环174

7.7海洋在全球碳循环中的作用185

7.8碳循环模型186

7.9全球碳循环的趋势187

第8章 全球氮循环197

8.1引言197

8.2氮的化学特征198

8.3氮化合物的生物学转换200

8.4氮化合物的非生物转换218

8.5氮素的生物地球化学循环221

8.6结论231

第9章 磷元素的生物地球化学循环245

9.1磷的来源245

9.2磷的亚地球化学循环249

9.3磷的生物地球化学循环253

第10章 硫元素的生物地球化学循环262

10.1硫的化学特点262

10.2硫的几种氧化态263

10.3硫存在的几种库264

10.4硫在大气中的循环265

10.5硫在水圈中的循环274

第11章 生物地球化学的动力学基础280

11.1热力学280

11.2氧化与还原284

11.3化学动力学287

11.4结语291

第12章 生物地球化学循环模型293

12.1引言293

12.2模型及其在生态学和资源管理中的作用294

12.3生物地球化学循环的有关概念299

12.4生物地球化学循环的时间尺度与单个库系统的模拟304

12.5生物地球化学循环的耦合库及其模型306

12.6生态系统的生物地球化学循环模型313