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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