生物地球化學循環(huán)

第1章生物地球化學循環(huán)及其在地球系統(tǒng)中的作用
　1.1引言
　1.2開放循環(huán)與封閉循環(huán)
　1.3我們?yōu)槭裁搓P(guān)心生物地球化學循環(huán)?
　1.4我們應該研究哪些元素?
　建議閱讀
第2章化學熱力學原理
　2.1引言
　2.2基本要點
　2.3酸—堿平衡
　2.4相變
　2.5平衡在co2-h2o-ca系統(tǒng)中的應用
　　2.5.1純碳酸系統(tǒng)
　　2.5.2碳酸鈣系統(tǒng)
　2.6氧化還原性質(zhì)
　　2.6.1價態(tài)
　　2.6.2氧化還原半反應
　　2.6.3氧化還原平衡
　2.7pe-ph穩(wěn)定性圖
　2.7，l水的pe-ph穩(wěn)定性圖
　　2.7.2簡單硫系統(tǒng)的pe-ph穩(wěn)定性圖
　　2.7.3pe-ph穩(wěn)定性圖中的亞穩(wěn)態(tài)邊界
　2.8結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第3章地球系統(tǒng)
　3.1引言
　3.2水圈
　　3.2.1海洋底部
　　3.2.2海洋的物理性質(zhì)
　　3.2.3海洋化學
　　3.2.4海洋年齡——一個悖論?
　3.3巖石圈
　　3.3.1地殼中的巖石和礦物質(zhì)
　　3.3.2板塊構(gòu)造學說
　3.4大氣圈
　　3.4.1大氣的組成
　　3.4.2大氣的物理性質(zhì)
　　3.4.3大氣風與湍流混合
　3.5生物圈
　　3.5.1新陳代謝過程
　　3.5.2生物圈的組成
　　3.5.3初級生產(chǎn)
　3.6結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第4章生物地球化學循環(huán)的數(shù)學模擬
　4.1引言
　4.2線性箱式模型
　4.3簡單的例子：生物地球化學大學一世界循環(huán)
　　4.3.1c1，世界的人數(shù)
　　4.3.2c2，大學的人數(shù)
　　4.3.3k2→1，從大學到世界的轉(zhuǎn)移系數(shù)
　　4.3.4k1→2，從世界到大學的轉(zhuǎn)移系數(shù)
　4.4運用微分方程模擬大學—世界循環(huán)
　　4.4.1第一組解
　　4.4.2第二組解
　　4.4. 3完全一般解
　　4.4.4例1：穩(wěn)態(tài)解
　　4.4.5例2：大學創(chuàng)立時期的初始狀態(tài)
　　4.4.6例3：擾動試驗
　　4.4.7小結(jié)
　4.5生物地球化學循環(huán)中的特征值和特征向量解法
　　4.5.1含n個儲庫的一般問題
　　4.5.2用向量矩陣形式設立問題
　　4.5.3特征值和特征向量問題一般解的獲取
　　4.5.4應用初始條件獲得特定解
　　4.5.5特征值和特征向量方法小結(jié)
　4.6運用boxes模擬生物地球化學循環(huán)的方法
　4.7結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第5章全球磷循環(huán)
　5.1引言
　5.2磷的氧化還原性質(zhì)
　5.3磷循環(huán)的生物地球化學反應
　　5.3.1磷循環(huán)與生物圈的耦合——光合與呼吸
　　5.3.2磷循環(huán)與巖石圈的耦合——沉積與風化
　5.4磷的循環(huán)
　　5.4.1c1：沉積物儲庫
　　5.4.2c2：陸地土壤儲庫
　　5.4.3c3：陸地生物儲庫
　　5.4.4c4：海洋生物儲庫
　　5.4.5c5：表層海洋儲庫
　　5.4.6c6：深層海洋儲庫
　　5.4.7f2→1：陸地土壤儲庫到沉積物儲庫流量
　　5.4.8f2→3：陸地土壤儲庫到陸地生物儲庫流量
　　5.4.9f3→2：陸地生物儲庫到陸地土壤儲庫流量
　　5.4.10f2→5：陸地土壤儲庫到表層海洋儲庫流量
　　5.4.1lf5→4：表層海洋儲庫到海洋生物儲庫流量
　　5.4.12f4→5：海洋生物儲庫到表層海洋儲庫流量
　　5.4.13f4→6：海洋生物儲庫到深層海洋儲庫流量
　　5.4.14f5→6：表層海洋儲庫到深層海洋儲庫流量
　　5.4.15f6→5：深層海洋儲庫到表層海洋儲庫流量
　　5.4.16f6→1”深層海洋儲庫到沉積物儲庫流量
　　5.4.17f1→2：沉積物儲庫到陸地土壤儲庫流量
　　5.4.18建立矩陣k
　5.5運用boxes研究磷循環(huán)
　　5.5.1試驗1：驗證穩(wěn)態(tài)模型
　　5.5.2試驗2：人為活動的影響
　　5.5.3試驗3：光合作用加倍
　5.6結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第6章全球碳循環(huán)
　6.1引言
　6.2碳的氧化還原性質(zhì)
　6.3工業(yè)化前碳的全球生物地球化學循環(huán)
　6.4人為排放的影響及其“留存大氣比例”
　　6.4.1運用boxes模型進行簡單模擬
　　6.4.2boxes模型的“準非線性”模擬
　6.5人為干擾的持續(xù)性
　6.6結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第7章全球硫循環(huán)
　7.1引言
　7.2硫的氧化還原性質(zhì)
　7.3硫循環(huán)中的重要生物地球化學反應
　　7.3.1黃鐵礦(fes2)的形成與風化
　　7.3.2石膏(caso4?2h2o)的形成與風化
　7.4工業(yè)化前的全球硫循環(huán)
　7.5數(shù)值試驗1：二疊紀時期石膏沉積物增加的模擬
　7.6數(shù)值試驗2：人為干擾的影響和持續(xù)性
　7.7結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第8章全球氮循環(huán)
　8.1引言
　8.2氮的氧化還原性質(zhì)
　8.3氮循環(huán)的關(guān)鍵生物地球化學反應
　　8.3.1氮的固定——生物固氮與非生物固氮
　　8.3.2氨的同化或光合作用
　　8.3.3同化硝酸鹽的還原
　　8.3.4氨化或礦化
　　8.3.5硝化
　　8.3.6氨的揮發(fā)
　　8.3.7大氣化學
　　8.3.8反硝化
　8.4工業(yè)革命以前的穩(wěn)態(tài)氮循環(huán)
　8.5數(shù)值試驗：人類擾動的影響及持續(xù)時間
　8.6結(jié)論
　建議閱讀
　習題
第9章綜合循環(huán)：大氣氧的穩(wěn)定度
　9.1引言
　9.2短時間尺度內(nèi)的氧循環(huán)：生物圈的連接
　9.3長時間尺度上的氧循環(huán)：巖石圈的連接
　9.4構(gòu)建氧循環(huán)的數(shù)學模型
　　9.4.1微分方程
　　9.4.2流量數(shù)學表達式的推導
　　9.4.3方程求解
　9.5數(shù)值試驗1：再論二疊紀時期石膏沉積的加強
　　9.5.1試驗設置
　　9.5.2試驗結(jié)果
　9.6數(shù)值試驗2：世界末日情景
　9.7數(shù)值試驗3：利用氧循環(huán)來尋找“失蹤的碳”
　　9.7.1試驗設置
　　9.7.2試驗結(jié)果
　9.8結(jié)論，
　建議閱讀
　習題
附錄平衡常數(shù)(25℃)
專業(yè)術(shù)語
索引
譯后記