生物地球化学循环

第1章生物地球化学循环及其在地球系统中的作用
　1.1引言
　1.2开放循环与封闭循环
　1.3我们为什么关心生物地球化学循环?
　1.4我们应该研究哪些元素?
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第2章化学热力学原理
　2.1引言
　2.2基本要点
　2.3酸—碱平衡
　2.4相变
　2.5平衡在co2-h2o-ca系统中的应用
　　2.5.1纯碳酸系统
　　2.5.2碳酸钙系统
　2.6氧化还原性质
　　2.6.1价态
　　2.6.2氧化还原半反应
　　2.6.3氧化还原平衡
　2.7pe-ph稳定性图
　2.7，l水的pe-ph稳定性图
　　2.7.2简单硫系统的pe-ph稳定性图
　　2.7.3pe-ph稳定性图中的亚稳态边界
　2.8结论
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第3章地球系统
　3.1引言
　3.2水圈
　　3.2.1海洋底部
　　3.2.2海洋的物理性质
　　3.2.3海洋化学
　　3.2.4海洋年龄——一个悖论?
　3.3岩石圈
　　3.3.1地壳中的岩石和矿物质
　　3.3.2板块构造学说
　3.4大气圈
　　3.4.1大气的组成
　　3.4.2大气的物理性质
　　3.4.3大气风与湍流混合
　3.5生物圈
　　3.5.1新陈代谢过程
　　3.5.2生物圈的组成
　　3.5.3初级生产
　3.6结论
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第4章生物地球化学循环的数学模拟
　4.1引言
　4.2线性箱式模型
　4.3简单的例子：生物地球化学大学一世界循环
　　4.3.1c1，世界的人数
　　4.3.2c2，大学的人数
　　4.3.3k2→1，从大学到世界的转移系数
　　4.3.4k1→2，从世界到大学的转移系数
　4.4运用微分方程模拟大学—世界循环
　　4.4.1第一组解
　　4.4.2第二组解
　　4.4. 3完全一般解
　　4.4.4例1：稳态解
　　4.4.5例2：大学创立时期的初始状态
　　4.4.6例3：扰动试验
　　4.4.7小结
　4.5生物地球化学循环中的特征值和特征向量解法
　　4.5.1含n个储库的一般问题
　　4.5.2用向量矩阵形式设立问题
　　4.5.3特征值和特征向量问题一般解的获取
　　4.5.4应用初始条件获得特定解
　　4.5.5特征值和特征向量方法小结
　4.6运用boxes模拟生物地球化学循环的方法
　4.7结论
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第5章全球磷循环
　5.1引言
　5.2磷的氧化还原性质
　5.3磷循环的生物地球化学反应
　　5.3.1磷循环与生物圈的耦合——光合与呼吸
　　5.3.2磷循环与岩石圈的耦合——沉积与风化
　5.4磷的循环
　　5.4.1c1：沉积物储库
　　5.4.2c2：陆地土壤储库
　　5.4.3c3：陆地生物储库
　　5.4.4c4：海洋生物储库
　　5.4.5c5：表层海洋储库
　　5.4.6c6：深层海洋储库
　　5.4.7f2→1：陆地土壤储库到沉积物储库流量
　　5.4.8f2→3：陆地土壤储库到陆地生物储库流量
　　5.4.9f3→2：陆地生物储库到陆地土壤储库流量
　　5.4.10f2→5：陆地土壤储库到表层海洋储库流量
　　5.4.1lf5→4：表层海洋储库到海洋生物储库流量
　　5.4.12f4→5：海洋生物储库到表层海洋储库流量
　　5.4.13f4→6：海洋生物储库到深层海洋储库流量
　　5.4.14f5→6：表层海洋储库到深层海洋储库流量
　　5.4.15f6→5：深层海洋储库到表层海洋储库流量
　　5.4.16f6→1”深层海洋储库到沉积物储库流量
　　5.4.17f1→2：沉积物储库到陆地土壤储库流量
　　5.4.18建立矩阵k
　5.5运用boxes研究磷循环
　　5.5.1试验1：验证稳态模型
　　5.5.2试验2：人为活动的影响
　　5.5.3试验3：光合作用加倍
　5.6结论
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第6章全球碳循环
　6.1引言
　6.2碳的氧化还原性质
　6.3工业化前碳的全球生物地球化学循环
　6.4人为排放的影响及其“留存大气比例”
　　6.4.1运用boxes模型进行简单模拟
　　6.4.2boxes模型的“准非线性”模拟
　6.5人为干扰的持续性
　6.6结论
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第7章全球硫循环
　7.1引言
　7.2硫的氧化还原性质
　7.3硫循环中的重要生物地球化学反应
　　7.3.1黄铁矿(fes2)的形成与风化
　　7.3.2石膏(caso4?2h2o)的形成与风化
　7.4工业化前的全球硫循环
　7.5数值试验1：二叠纪时期石膏沉积物增加的模拟
　7.6数值试验2：人为干扰的影响和持续性
　7.7结论
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第8章全球氮循环
　8.1引言
　8.2氮的氧化还原性质
　8.3氮循环的关键生物地球化学反应
　　8.3.1氮的固定——生物固氮与非生物固氮
　　8.3.2氨的同化或光合作用
　　8.3.3同化硝酸盐的还原
　　8.3.4氨化或矿化
　　8.3.5硝化
　　8.3.6氨的挥发
　　8.3.7大气化学
　　8.3.8反硝化
　8.4工业革命以前的稳态氮循环
　8.5数值试验：人类扰动的影响及持续时间
　8.6结论
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第9章综合循环：大气氧的稳定度
　9.1引言
　9.2短时间尺度内的氧循环：生物圈的连接
　9.3长时间尺度上的氧循环：岩石圈的连接
　9.4构建氧循环的数学模型
　　9.4.1微分方程
　　9.4.2流量数学表达式的推导
　　9.4.3方程求解
　9.5数值试验1：再论二叠纪时期石膏沉积的加强
　　9.5.1试验设置
　　9.5.2试验结果
　9.6数值试验2：世界末日情景
　9.7数值试验3：利用氧循环来寻找“失踪的碳”
　　9.7.1试验设置
　　9.7.2试验结果
　9.8结论，
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附录平衡常数(25℃)
专业术语
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译后记