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地球生物學(xué)-中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略 版權(quán)信息
- ISBN：9787030449313
- 條形碼：9787030449313 ; 978-7-03-044931-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
地球生物學(xué)-中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略 內(nèi)容簡介
《地球生物學(xué)》適合層次的戰(zhàn)略和管理專家，古生物學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地層學(xué)、沉積學(xué)、地球化學(xué)、海洋科學(xué)等師生閱讀，是科技工作者洞悉學(xué)科發(fā)展規(guī)律、把握前沿領(lǐng)域和重點方向的重要指南，也是科技管理部門重要的決策參考，同時也是生物學(xué)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的權(quán)威讀本。
地球生物學(xué)-中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略 目錄
目錄
總序i
前言vii
**章地球生物學(xué)概述1
**節(jié)地球生物學(xué)的定義、學(xué)科地位與發(fā)展現(xiàn)狀1
一、地球生物學(xué)的定義1
二、地球生物學(xué)的研究對象3
三、地球生物學(xué)的學(xué)科地位4
四、地球生物學(xué)的特點4
五、國際地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀5
六、中國地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀11
第二節(jié)地球生物學(xué)的主要研究進展、重大科學(xué)問題和研究內(nèi)容15
一、地球生物學(xué)的主要研究進展15
二、地球生物學(xué)要解決的重大科學(xué)問題23
三、地球生物學(xué)的主要研究內(nèi)容、發(fā)展重點和應(yīng)用前景25
參考文獻29
第二章早期生命起源、演化及其環(huán)境背景38
**節(jié)宜居行星的形成與地球生命起源38
一、早期地球環(huán)境與生命起源39
二、氫、氮、磷和金屬蛋白等生源要素的形成環(huán)境44
三、*早的生命記錄與早期生物圈46
第二節(jié)前寒武紀(jì)主要的微生物功能群及其演化51
一、厭氧微生物與化能自養(yǎng)微生物群52
二、光合自養(yǎng)微生物的出現(xiàn)及其對大氣海洋系統(tǒng)的影響54
三、真核生物的起源與早期演化57
第三節(jié)大氣成氧、海洋化學(xué)演化與微生物相互作用60
一、大氣成氧事件與大氣圈演化階段60
二、海洋氧化與海水化學(xué)條件演變67
三、大氣海洋系統(tǒng)演化與微生物相互作用73
第四節(jié)未來突破方向80
一、大氣成氧機制及其對地球環(huán)境的影響過程80
二、海洋化學(xué)轉(zhuǎn)換對元素化學(xué)循環(huán)的影響機制81
三、地球早期環(huán)境演變對生命演化的控制機制81
參考文獻一82
第三章新元古代以來生態(tài)系統(tǒng)的演變和環(huán)境背景102
**節(jié)新元古代地球環(huán)境與后生動物起源、輻射103
一、新元古代環(huán)境背景103
二、埃迪卡拉紀(jì)動物起源與寒武紀(jì)生物大爆發(fā)104
三、埃迪卡拉紀(jì)與寒武紀(jì)生物演化與環(huán)境的關(guān)系109
第二節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與環(huán)境背景112
一、古生代三疊紀(jì)構(gòu)造演化與環(huán)境背景113
二、海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與生物輻射事件115
笫三節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生物滅絕事件122
一、奧陶紀(jì)末期生物滅絕事件125
二、泥盆紀(jì)生物滅絕事件127
三、石炭紀(jì)中期生物滅絕事件128
四、二疊紀(jì)三疊紀(jì)之交生物集群滅絕事件130
五、三疊紀(jì)末期生物滅絕事件131
第四節(jié)未來突破方向132
一、高精度年代地層框架132
二、生物多樣性的定量統(tǒng)計132
三、地質(zhì)事件過程的異同對比和模式分析133
四、生物滅絕的環(huán)境機制133
參考文獻136第四章地質(zhì)微生物功能群及其生物地球化學(xué)過程對環(huán)境變化
的響應(yīng)與反饋149
**節(jié)重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)異常及其對環(huán)境的響應(yīng)149
一、碳循環(huán)異常149
二、硫循環(huán)異常156
三、氮循環(huán)異常163
四、碳氮硫循環(huán)異常記錄的生物與大氣、海洋環(huán)境之間的
相互作用168
第二節(jié)地質(zhì)微生物對地質(zhì)環(huán)境的分子響應(yīng)169
一、重建古溫度的微生物指標(biāo)170
二、指示古水文事件的微生物指標(biāo)175
三、重建古大氣c02分壓的微生物同位素組成177
第三節(jié)地質(zhì)微生物功能群通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的
作用177
一、與甲烷循環(huán)有關(guān)的地質(zhì)微生物功能群的地質(zhì)作用178
二、與硫代謝相關(guān)的微生物功能群及其地質(zhì)作用180
三、與氮代謝相關(guān)的微生物功能群的地質(zhì)作用183
四、參與鐵氧化還原的微生物功能群的地質(zhì)作用190
第四節(jié)未來突破方向194
一、重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)循環(huán)194
二、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的響應(yīng)195
三、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的作用196
參考文獻198
第五章微生物地質(zhì)作用229
**節(jié)微生物與礦物的相互作用229
一、礦物與生物的協(xié)同演化230
二、微生物與礦物相互作用的模式232
三、半導(dǎo)體礦物與非光合微生物的相互作用232
四、白云石的微生物成因233
五、微生物與黏土礦物的相互作用234
六、礦物治理環(huán)境237第二節(jié)微生物的沉積成巖作用238
一、磷塊巖239
二、微生物碳酸鹽巖241
第三節(jié)未來突破方向244
一、礦物微生物的地質(zhì)歷史意義245
二、在治理污染環(huán)境中的應(yīng)用246
三、微生物通過礦物如何調(diào)控全球氣候246
參考文獻247
第六章極端環(huán)境微生物與深部生物圈254
**節(jié)微生物對極端物理環(huán)境因子的響應(yīng)254
一、微生物對高溫的響應(yīng)254
二、微生物對高壓的響應(yīng)259
三、微生物對輻射的響應(yīng)262
第二節(jié)微生物對極端化學(xué)環(huán)境因子的響應(yīng)265
一、缺氧環(huán)境265
二、高鹽環(huán)境265
三、高酸環(huán)境271
四、堿性環(huán)境273
第三節(jié)生命的邊際274
一、能量代謝是生命與環(huán)境協(xié)同演化的橋梁275
二、生命演化的分子基礎(chǔ)來源于對溫度的適應(yīng)性276
參考文獻278
第七章太空環(huán)境對地球生命的影響及地外生命探測293
**節(jié)太空環(huán)境對地球環(huán)境和生命的影響293
一、宇宙射線對地球環(huán)境及生命的影響293
二、大陽活動對地球環(huán)境及生命的影響298
三、小天體撞擊對地球環(huán)境及生命的影響304
第二節(jié)地外生命探測技術(shù)306
一、軌道器探測306
二、原位探測技術(shù)309
三、地外樣品研究314
四、地外智能生命探測技術(shù)315
五、地外生命的相似性研究技術(shù)316
第三節(jié)識別生命在地球以外環(huán)境存在的可能性和特征319
一、前生命物質(zhì)的形成與演化319
二、宇宙宜居住環(huán)境的特征分布與探測322
三、火星的可能生命標(biāo)志信息323
四、木衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息331
五、土衛(wèi)六的可能生命標(biāo)志信息333
六、土衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息334
參考文獻335
第八章中國地球生物學(xué)發(fā)展的建議與措施350
一、盡快建立深時環(huán)境變化與生物演化中國研究計劃350
二、加強中國地圈生物圈觀測網(wǎng)的地球生物學(xué)特色356
三、加強地球生物學(xué)的學(xué)科建設(shè)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)358
四、創(chuàng)建有中國特色的地球生物學(xué)359
參考文獻360
關(guān)鍵詞索引362
彩圖369
目錄
總序i
前言vii
**章地球生物學(xué)概述1
**節(jié)地球生物學(xué)的定義、學(xué)科地位與發(fā)展現(xiàn)狀1
一、地球生物學(xué)的定義1
二、地球生物學(xué)的研究對象3
三、地球生物學(xué)的學(xué)科地位4
四、地球生物學(xué)的特點4
五、國際地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀5
六、中國地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀11
第二節(jié)地球生物學(xué)的主要研究進展、重大科學(xué)問題和研究內(nèi)容15
一、地球生物學(xué)的主要研究進展15
二、地球生物學(xué)要解決的重大科學(xué)問題23
三、地球生物學(xué)的主要研究內(nèi)容、發(fā)展重點和應(yīng)用前景25
參考文獻29
第二章早期生命起源、演化及其環(huán)境背景38
**節(jié)宜居行星的形成與地球生命起源38
一、早期地球環(huán)境與生命起源39
二、氫、氮、磷和金屬蛋白等生源要素的形成環(huán)境44
三、*早的生命記錄與早期生物圈46
第二節(jié)前寒武紀(jì)主要的微生物功能群及其演化51
一、厭氧微生物與化能自養(yǎng)微生物群52
二、光合自養(yǎng)微生物的出現(xiàn)及其對大氣海洋系統(tǒng)的影響54
三、真核生物的起源與早期演化57
第三節(jié)大氣成氧、海洋化學(xué)演化與微生物相互作用60
一、大氣成氧事件與大氣圈演化階段60
二、海洋氧化與海水化學(xué)條件演變67
三、大氣海洋系統(tǒng)演化與微生物相互作用73
第四節(jié)未來突破方向80
一、大氣成氧機制及其對地球環(huán)境的影響過程80
二、海洋化學(xué)轉(zhuǎn)換對元素化學(xué)循環(huán)的影響機制81
三、地球早期環(huán)境演變對生命演化的控制機制81
參考文獻一82
第三章新元古代以來生態(tài)系統(tǒng)的演變和環(huán)境背景102
**節(jié)新元古代地球環(huán)境與后生動物起源、輻射103
一、新元古代環(huán)境背景103
二、埃迪卡拉紀(jì)動物起源與寒武紀(jì)生物大爆發(fā)104
三、埃迪卡拉紀(jì)與寒武紀(jì)生物演化與環(huán)境的關(guān)系109
第二節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與環(huán)境背景112
一、古生代三疊紀(jì)構(gòu)造演化與環(huán)境背景113
二、海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與生物輻射事件115
笫三節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生物滅絕事件122
一、奧陶紀(jì)末期生物滅絕事件125
二、泥盆紀(jì)生物滅絕事件127
三、石炭紀(jì)中期生物滅絕事件128
四、二疊紀(jì)三疊紀(jì)之交生物集群滅絕事件130
五、三疊紀(jì)末期生物滅絕事件131
第四節(jié)未來突破方向132
一、高精度年代地層框架132
二、生物多樣性的定量統(tǒng)計132
三、地質(zhì)事件過程的異同對比和模式分析133
四、生物滅絕的環(huán)境機制133
參考文獻136第四章地質(zhì)微生物功能群及其生物地球化學(xué)過程對環(huán)境變化
的響應(yīng)與反饋149
**節(jié)重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)異常及其對環(huán)境的響應(yīng)149
一、碳循環(huán)異常149
二、硫循環(huán)異常156
三、氮循環(huán)異常163
四、碳氮硫循環(huán)異常記錄的生物與大氣、海洋環(huán)境之間的
相互作用168
第二節(jié)地質(zhì)微生物對地質(zhì)環(huán)境的分子響應(yīng)169
一、重建古溫度的微生物指標(biāo)170
二、指示古水文事件的微生物指標(biāo)175
三、重建古大氣c02分壓的微生物同位素組成177
第三節(jié)地質(zhì)微生物功能群通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的
作用177
一、與甲烷循環(huán)有關(guān)的地質(zhì)微生物功能群的地質(zhì)作用178
二、與硫代謝相關(guān)的微生物功能群及其地質(zhì)作用180
三、與氮代謝相關(guān)的微生物功能群的地質(zhì)作用183
四、參與鐵氧化還原的微生物功能群的地質(zhì)作用190
第四節(jié)未來突破方向194
一、重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)循環(huán)194
二、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的響應(yīng)195
三、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的作用196
參考文獻198
第五章微生物地質(zhì)作用229
**節(jié)微生物與礦物的相互作用229
一、礦物與生物的協(xié)同演化230
二、微生物與礦物相互作用的模式232
三、半導(dǎo)體礦物與非光合微生物的相互作用232
四、白云石的微生物成因233
五、微生物與黏土礦物的相互作用234
六、礦物治理環(huán)境237第二節(jié)微生物的沉積成巖作用238
一、磷塊巖239
二、微生物碳酸鹽巖241
第三節(jié)未來突破方向244
一、礦物微生物的地質(zhì)歷史意義245
二、在治理污染環(huán)境中的應(yīng)用246
三、微生物通過礦物如何調(diào)控全球氣候246
參考文獻247
第六章極端環(huán)境微生物與深部生物圈254
**節(jié)微生物對極端物理環(huán)境因子的響應(yīng)254
一、微生物對高溫的響應(yīng)254
二、微生物對高壓的響應(yīng)259
三、微生物對輻射的響應(yīng)262
第二節(jié)微生物對極端化學(xué)環(huán)境因子的響應(yīng)265
一、缺氧環(huán)境265
二、高鹽環(huán)境265
三、高酸環(huán)境271
四、堿性環(huán)境273
第三節(jié)生命的邊際274
一、能量代謝是生命與環(huán)境協(xié)同演化的橋梁275
二、生命演化的分子基礎(chǔ)來源于對溫度的適應(yīng)性276
參考文獻278
第七章太空環(huán)境對地球生命的影響及地外生命探測293
**節(jié)太空環(huán)境對地球環(huán)境和生命的影響293
一、宇宙射線對地球環(huán)境及生命的影響293
二、大陽活動對地球環(huán)境及生命的影響298
三、小天體撞擊對地球環(huán)境及生命的影響304
第二節(jié)地外生命探測技術(shù)306
一、軌道器探測306
二、原位探測技術(shù)309
三、地外樣品研究314
四、地外智能生命探測技術(shù)315
五、地外生命的相似性研究技術(shù)316
第三節(jié)識別生命在地球以外環(huán)境存在的可能性和特征319
一、前生命物質(zhì)的形成與演化319
二、宇宙宜居住環(huán)境的特征分布與探測322
三、火星的可能生命標(biāo)志信息323
四、木衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息331
五、土衛(wèi)六的可能生命標(biāo)志信息333
六、土衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息334
參考文獻335
第八章中國地球生物學(xué)發(fā)展的建議與措施350
一、盡快建立深時環(huán)境變化與生物演化中國研究計劃350
二、加強中國地圈生物圈觀測網(wǎng)的地球生物學(xué)特色356
三、加強地球生物學(xué)的學(xué)科建設(shè)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)358
四、創(chuàng)建有中國特色的地球生物學(xué)359
參考文獻360
關(guān)鍵詞索引362
彩圖369
總序i
前言vii
**章地球生物學(xué)概述1
**節(jié)地球生物學(xué)的定義、學(xué)科地位與發(fā)展現(xiàn)狀1
一、地球生物學(xué)的定義1
二、地球生物學(xué)的研究對象3
三、地球生物學(xué)的學(xué)科地位4
四、地球生物學(xué)的特點4
五、國際地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀5
六、中國地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀11
第二節(jié)地球生物學(xué)的主要研究進展、重大科學(xué)問題和研究內(nèi)容15
一、地球生物學(xué)的主要研究進展15
二、地球生物學(xué)要解決的重大科學(xué)問題23
三、地球生物學(xué)的主要研究內(nèi)容、發(fā)展重點和應(yīng)用前景25
參考文獻29
第二章早期生命起源、演化及其環(huán)境背景38
**節(jié)宜居行星的形成與地球生命起源38
一、早期地球環(huán)境與生命起源39
二、氫、氮、磷和金屬蛋白等生源要素的形成環(huán)境44
三、*早的生命記錄與早期生物圈46
第二節(jié)前寒武紀(jì)主要的微生物功能群及其演化51
一、厭氧微生物與化能自養(yǎng)微生物群52
二、光合自養(yǎng)微生物的出現(xiàn)及其對大氣海洋系統(tǒng)的影響54
三、真核生物的起源與早期演化57
第三節(jié)大氣成氧、海洋化學(xué)演化與微生物相互作用60
一、大氣成氧事件與大氣圈演化階段60
二、海洋氧化與海水化學(xué)條件演變67
三、大氣海洋系統(tǒng)演化與微生物相互作用73
第四節(jié)未來突破方向80
一、大氣成氧機制及其對地球環(huán)境的影響過程80
二、海洋化學(xué)轉(zhuǎn)換對元素化學(xué)循環(huán)的影響機制81
三、地球早期環(huán)境演變對生命演化的控制機制81
參考文獻一82
第三章新元古代以來生態(tài)系統(tǒng)的演變和環(huán)境背景102
**節(jié)新元古代地球環(huán)境與后生動物起源、輻射103
一、新元古代環(huán)境背景103
二、埃迪卡拉紀(jì)動物起源與寒武紀(jì)生物大爆發(fā)104
三、埃迪卡拉紀(jì)與寒武紀(jì)生物演化與環(huán)境的關(guān)系109
第二節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與環(huán)境背景112
一、古生代三疊紀(jì)構(gòu)造演化與環(huán)境背景113
二、海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與生物輻射事件115
笫三節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生物滅絕事件122
一、奧陶紀(jì)末期生物滅絕事件125
二、泥盆紀(jì)生物滅絕事件127
三、石炭紀(jì)中期生物滅絕事件128
四、二疊紀(jì)三疊紀(jì)之交生物集群滅絕事件130
五、三疊紀(jì)末期生物滅絕事件131
第四節(jié)未來突破方向132
一、高精度年代地層框架132
二、生物多樣性的定量統(tǒng)計132
三、地質(zhì)事件過程的異同對比和模式分析133
四、生物滅絕的環(huán)境機制133
參考文獻136第四章地質(zhì)微生物功能群及其生物地球化學(xué)過程對環(huán)境變化
的響應(yīng)與反饋149
**節(jié)重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)異常及其對環(huán)境的響應(yīng)149
一、碳循環(huán)異常149
二、硫循環(huán)異常156
三、氮循環(huán)異常163
四、碳氮硫循環(huán)異常記錄的生物與大氣、海洋環(huán)境之間的
相互作用168
第二節(jié)地質(zhì)微生物對地質(zhì)環(huán)境的分子響應(yīng)169
一、重建古溫度的微生物指標(biāo)170
二、指示古水文事件的微生物指標(biāo)175
三、重建古大氣c02分壓的微生物同位素組成177
第三節(jié)地質(zhì)微生物功能群通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的
作用177
一、與甲烷循環(huán)有關(guān)的地質(zhì)微生物功能群的地質(zhì)作用178
二、與硫代謝相關(guān)的微生物功能群及其地質(zhì)作用180
三、與氮代謝相關(guān)的微生物功能群的地質(zhì)作用183
四、參與鐵氧化還原的微生物功能群的地質(zhì)作用190
第四節(jié)未來突破方向194
一、重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)循環(huán)194
二、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的響應(yīng)195
三、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的作用196
參考文獻198
第五章微生物地質(zhì)作用229
**節(jié)微生物與礦物的相互作用229
一、礦物與生物的協(xié)同演化230
二、微生物與礦物相互作用的模式232
三、半導(dǎo)體礦物與非光合微生物的相互作用232
四、白云石的微生物成因233
五、微生物與黏土礦物的相互作用234
六、礦物治理環(huán)境237第二節(jié)微生物的沉積成巖作用238
一、磷塊巖239
二、微生物碳酸鹽巖241
第三節(jié)未來突破方向244
一、礦物微生物的地質(zhì)歷史意義245
二、在治理污染環(huán)境中的應(yīng)用246
三、微生物通過礦物如何調(diào)控全球氣候246
參考文獻247
第六章極端環(huán)境微生物與深部生物圈254
**節(jié)微生物對極端物理環(huán)境因子的響應(yīng)254
一、微生物對高溫的響應(yīng)254
二、微生物對高壓的響應(yīng)259
三、微生物對輻射的響應(yīng)262
第二節(jié)微生物對極端化學(xué)環(huán)境因子的響應(yīng)265
一、缺氧環(huán)境265
二、高鹽環(huán)境265
三、高酸環(huán)境271
四、堿性環(huán)境273
第三節(jié)生命的邊際274
一、能量代謝是生命與環(huán)境協(xié)同演化的橋梁275
二、生命演化的分子基礎(chǔ)來源于對溫度的適應(yīng)性276
參考文獻278
第七章太空環(huán)境對地球生命的影響及地外生命探測293
**節(jié)太空環(huán)境對地球環(huán)境和生命的影響293
一、宇宙射線對地球環(huán)境及生命的影響293
二、大陽活動對地球環(huán)境及生命的影響298
三、小天體撞擊對地球環(huán)境及生命的影響304
第二節(jié)地外生命探測技術(shù)306
一、軌道器探測306
二、原位探測技術(shù)309
三、地外樣品研究314
四、地外智能生命探測技術(shù)315
五、地外生命的相似性研究技術(shù)316
第三節(jié)識別生命在地球以外環(huán)境存在的可能性和特征319
一、前生命物質(zhì)的形成與演化319
二、宇宙宜居住環(huán)境的特征分布與探測322
三、火星的可能生命標(biāo)志信息323
四、木衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息331
五、土衛(wèi)六的可能生命標(biāo)志信息333
六、土衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息334
參考文獻335
第八章中國地球生物學(xué)發(fā)展的建議與措施350
一、盡快建立深時環(huán)境變化與生物演化中國研究計劃350
二、加強中國地圈生物圈觀測網(wǎng)的地球生物學(xué)特色356
三、加強地球生物學(xué)的學(xué)科建設(shè)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)358
四、創(chuàng)建有中國特色的地球生物學(xué)359
參考文獻360
關(guān)鍵詞索引362
彩圖369
目錄
總序i
前言vii
**章地球生物學(xué)概述1
**節(jié)地球生物學(xué)的定義、學(xué)科地位與發(fā)展現(xiàn)狀1
一、地球生物學(xué)的定義1
二、地球生物學(xué)的研究對象3
三、地球生物學(xué)的學(xué)科地位4
四、地球生物學(xué)的特點4
五、國際地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀5
六、中國地球生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀11
第二節(jié)地球生物學(xué)的主要研究進展、重大科學(xué)問題和研究內(nèi)容15
一、地球生物學(xué)的主要研究進展15
二、地球生物學(xué)要解決的重大科學(xué)問題23
三、地球生物學(xué)的主要研究內(nèi)容、發(fā)展重點和應(yīng)用前景25
參考文獻29
第二章早期生命起源、演化及其環(huán)境背景38
**節(jié)宜居行星的形成與地球生命起源38
一、早期地球環(huán)境與生命起源39
二、氫、氮、磷和金屬蛋白等生源要素的形成環(huán)境44
三、*早的生命記錄與早期生物圈46
第二節(jié)前寒武紀(jì)主要的微生物功能群及其演化51
一、厭氧微生物與化能自養(yǎng)微生物群52
二、光合自養(yǎng)微生物的出現(xiàn)及其對大氣海洋系統(tǒng)的影響54
三、真核生物的起源與早期演化57
第三節(jié)大氣成氧、海洋化學(xué)演化與微生物相互作用60
一、大氣成氧事件與大氣圈演化階段60
二、海洋氧化與海水化學(xué)條件演變67
三、大氣海洋系統(tǒng)演化與微生物相互作用73
第四節(jié)未來突破方向80
一、大氣成氧機制及其對地球環(huán)境的影響過程80
二、海洋化學(xué)轉(zhuǎn)換對元素化學(xué)循環(huán)的影響機制81
三、地球早期環(huán)境演變對生命演化的控制機制81
參考文獻一82
第三章新元古代以來生態(tài)系統(tǒng)的演變和環(huán)境背景102
**節(jié)新元古代地球環(huán)境與后生動物起源、輻射103
一、新元古代環(huán)境背景103
二、埃迪卡拉紀(jì)動物起源與寒武紀(jì)生物大爆發(fā)104
三、埃迪卡拉紀(jì)與寒武紀(jì)生物演化與環(huán)境的關(guān)系109
第二節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與環(huán)境背景112
一、古生代三疊紀(jì)構(gòu)造演化與環(huán)境背景113
二、海洋生態(tài)系統(tǒng)演變與生物輻射事件115
笫三節(jié)古生代三疊紀(jì)海洋生物滅絕事件122
一、奧陶紀(jì)末期生物滅絕事件125
二、泥盆紀(jì)生物滅絕事件127
三、石炭紀(jì)中期生物滅絕事件128
四、二疊紀(jì)三疊紀(jì)之交生物集群滅絕事件130
五、三疊紀(jì)末期生物滅絕事件131
第四節(jié)未來突破方向132
一、高精度年代地層框架132
二、生物多樣性的定量統(tǒng)計132
三、地質(zhì)事件過程的異同對比和模式分析133
四、生物滅絕的環(huán)境機制133
參考文獻136第四章地質(zhì)微生物功能群及其生物地球化學(xué)過程對環(huán)境變化
的響應(yīng)與反饋149
**節(jié)重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)異常及其對環(huán)境的響應(yīng)149
一、碳循環(huán)異常149
二、硫循環(huán)異常156
三、氮循環(huán)異常163
四、碳氮硫循環(huán)異常記錄的生物與大氣、海洋環(huán)境之間的
相互作用168
第二節(jié)地質(zhì)微生物對地質(zhì)環(huán)境的分子響應(yīng)169
一、重建古溫度的微生物指標(biāo)170
二、指示古水文事件的微生物指標(biāo)175
三、重建古大氣c02分壓的微生物同位素組成177
第三節(jié)地質(zhì)微生物功能群通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的
作用177
一、與甲烷循環(huán)有關(guān)的地質(zhì)微生物功能群的地質(zhì)作用178
二、與硫代謝相關(guān)的微生物功能群及其地質(zhì)作用180
三、與氮代謝相關(guān)的微生物功能群的地質(zhì)作用183
四、參與鐵氧化還原的微生物功能群的地質(zhì)作用190
第四節(jié)未來突破方向194
一、重大地質(zhì)突變期的生物地球化學(xué)循環(huán)194
二、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的響應(yīng)195
三、地質(zhì)微生物通過生物地球化學(xué)過程對地質(zhì)環(huán)境的作用196
參考文獻198
第五章微生物地質(zhì)作用229
**節(jié)微生物與礦物的相互作用229
一、礦物與生物的協(xié)同演化230
二、微生物與礦物相互作用的模式232
三、半導(dǎo)體礦物與非光合微生物的相互作用232
四、白云石的微生物成因233
五、微生物與黏土礦物的相互作用234
六、礦物治理環(huán)境237第二節(jié)微生物的沉積成巖作用238
一、磷塊巖239
二、微生物碳酸鹽巖241
第三節(jié)未來突破方向244
一、礦物微生物的地質(zhì)歷史意義245
二、在治理污染環(huán)境中的應(yīng)用246
三、微生物通過礦物如何調(diào)控全球氣候246
參考文獻247
第六章極端環(huán)境微生物與深部生物圈254
**節(jié)微生物對極端物理環(huán)境因子的響應(yīng)254
一、微生物對高溫的響應(yīng)254
二、微生物對高壓的響應(yīng)259
三、微生物對輻射的響應(yīng)262
第二節(jié)微生物對極端化學(xué)環(huán)境因子的響應(yīng)265
一、缺氧環(huán)境265
二、高鹽環(huán)境265
三、高酸環(huán)境271
四、堿性環(huán)境273
第三節(jié)生命的邊際274
一、能量代謝是生命與環(huán)境協(xié)同演化的橋梁275
二、生命演化的分子基礎(chǔ)來源于對溫度的適應(yīng)性276
參考文獻278
第七章太空環(huán)境對地球生命的影響及地外生命探測293
**節(jié)太空環(huán)境對地球環(huán)境和生命的影響293
一、宇宙射線對地球環(huán)境及生命的影響293
二、大陽活動對地球環(huán)境及生命的影響298
三、小天體撞擊對地球環(huán)境及生命的影響304
第二節(jié)地外生命探測技術(shù)306
一、軌道器探測306
二、原位探測技術(shù)309
三、地外樣品研究314
四、地外智能生命探測技術(shù)315
五、地外生命的相似性研究技術(shù)316
第三節(jié)識別生命在地球以外環(huán)境存在的可能性和特征319
一、前生命物質(zhì)的形成與演化319
二、宇宙宜居住環(huán)境的特征分布與探測322
三、火星的可能生命標(biāo)志信息323
四、木衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息331
五、土衛(wèi)六的可能生命標(biāo)志信息333
六、土衛(wèi)二的可能生命標(biāo)志信息334
參考文獻335
第八章中國地球生物學(xué)發(fā)展的建議與措施350
一、盡快建立深時環(huán)境變化與生物演化中國研究計劃350
二、加強中國地圈生物圈觀測網(wǎng)的地球生物學(xué)特色356
三、加強地球生物學(xué)的學(xué)科建設(shè)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)358
四、創(chuàng)建有中國特色的地球生物學(xué)359
參考文獻360
關(guān)鍵詞索引362
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