Биогеохимия, Учебное пособие, Башкин В.Н., 2008

Биогеохимия, Учебное пособие, Башкин В.Н., 2008.
В учебном пособии рассмотрены приоритетные направления биогеохимических исследований от количественной параметризации биогеохимических циклов до взаимодействия с биотехнологией. Этот учебник в определенной степени представляет собой обобщение как последних научных результатов различных исследователей, так и лекций по биогеохимии, читаемых автором в течение последних 5—10 лет в отечественных и зарубежных университетах.
Для широкого круга научных сотрудников, преподавателей, студентов и практических работников в самых различных областях экологии, химии, географии, почвоведения, биологии, медицины и наук об окружающей среде.

4.2. ЭВОЛЮЦИЯ БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ.
Считается, что геологические события на Земле 3,8—4,2 млрд лет назад препятствовали выживанию даже прокариотных организмов. В дальнейшем эволюция геологических и геохимических циклов привела к зарождению жизни. Начало развития жизни и соответственно начало эволюции биогеохимических циклов можно соотнести с возрастом самых ранних осадочных пород, образованных в водной среде. Первые осадочные породы сохранились в районах Лимпопо (Южная Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Австралия) и Алдан (Азия). Рассмотрим дальнейшую эволюцию геологических пород и связанное с ней возникновение и усложнение жизни.
Эволюция биогеохимического цикла углерода.
Достоверные геологические записи в породах старше 4,5 млрд лет на Земле не сохранились, чтобы подтвердить существование возможных предбиотических органических химических процессов. Следовательно, ранняя химическая эволюция была почти полностью привязана к эре докембрия, датированной с момента возникновения твердой Земли (~ 4,5 млрд лет назад). Записи в седиментационных породах проявляются с возраста около 3,8 млрд лет (рис. 4.12).
Оглавление.
Предисловие.
ЧАСТЬ I. ВВЕДЕНИЕ В БИОГЕОХИМИЮ
Глава 1. Базовые концепции биогеохимии
Глава 2. История развития биогеохимии
Вопросы и задания к ч. I.
ЧАСТЬ II. ЭВОЛЮЦИОННАЯ БИОГЕОХИМИЯ
Глава 3. Происхождение элементов и эволюция минеральных циклов
3.1. Первичный синтез элементов.
3.2. Эволюция Земли
3.3. Предбиотическая Земля и минеральные циклы.
Глава 4. Происхождение жизни и эволюция биогеохимических циклов.
4.1. Возникновение жизни на Земле.
4.2. Эволюция биогеохимических циклов
Глава 5. Роль биогеохимических циклов в формировании биогенных отложений
5.1. Формирование биогенных отложений из керогена.
5.2. Биогеохимические факторы формирования состава нефти.
Вопросы и задания к ч. II
ЧАСТЬ III. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ
Глава 6. Биогеохимический круговорот элементов в различных средах биосферы
6.1. Биогеохимические циклы макроэлементов в атмосфере.
6.2. Биогеохимические циклы элементов в водных экосистемах суши
6.3. Биогеохимические функции почв.
Глава 7, Биогеохимия углерода,
7.1. Распределение углерода в биосфере.
7.2. Круговорот углерода в наземных экосистемах
7.3. Биогеохимические процессы углерода в водных экосистемах.
7.4. Глобальные потоки углерода
Глава 8. Биогеохимия азота.
8.1. Процессы азотного цикла
8.2. Основные параметры биогеохимического цикла азота
8.3. Современная биогеохимия азота.
8.4. Региональный биогеохимический баланс азота.
8.5. Антропогенное воздействие на вымывание азота в грунтовые воды.
8.6. Эвтрофирование поверхностных вод
8.7. Глобальный цикл азота
Глава 9. Биогеохимия фосфора
9.1. Соединения фосфора в биосфере
9.2. Потоки и запасы фосфора в биосфере
9.3. Глобальный биогеохимический цикл фосфора.
Глава 10. Биогеохимия серы
10.1. Соединения серы на Земле.
10.2. Сера в биосфере.
10.3. Глобальные потоки и запасы серы
Глава 11. Биогеохимия кремния
11.1. Кремний в биосфере
11.2. Биогеохимический круговорот кремния
11.3. Глобальные запасы и потоки кремния.
Глава 12. Биогеохимия кальция.
12.1. Кальций в биосфере
12.2. Растворимость соединений кальция в природных водах
12.3. Глобальный цикл кальция
Глава 13. Биогеохимия основных микроэлементов.
13.1. Биогеохимия меди.
13.2. Биогеохимия цинка
13.3. Биогеохимия селена
13.4. Биогеохимия бора
13.5. Биогеохимия молибдена.
Глава 14. Взаимодействия биогеохимических циклов.
14.1. Стехиометрические аспекты поглощения питательных элементов и их роль в лимитировании продуктивности экосистем
14.2. Стехиометрические аспекты рециклирования питательных веществ
14.3. Термодинамика и биоэнергетика бактериального синтеза.
14.4. Биогеохимическое моделирование.
Глава 15. Биогеохимическая характеристика глобальных экосистем.
15.1. Параметризация биогеохимического круговорота.
15.2. Евразия
15.3. Северная Америка
15.4. Латинская и Южная Америка
15.5. Африка
15.6. Австралия
Глава 16. Роль микроорганизмов в биогеохимических циклах.
16.1. Тундровые экосистемы.
16.2. Бореальные и суббореальные лесные экосистемы.
16.3. Лесостепные, степные и пустынные экосистемы.
16.4. Тропические экосистемы
Вопросы и задания к ч, III
ЧАСТЬ IV. БИОГЕОХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
Глава 17. Критические нагрузки поллютантов на экосистемы
17.1. Трансграничное загрязнение воздуха
17.2. Концепция критических нагрузок
Глава 18. Биогеохимическая адаптация человека к окружающей среде.
18.1. Биогеохимическая организованность биосферы и физиологическая гетерогенность популяций.
18.2. Пространственная структура биогеохимической организованности биосферы в Северной Евразии.
18.3. Адаптация здоровья человека к биогеохимической гетерогенности биосферы
18.4. Биогеохимия природных сред и здоровье человека
18.5. Экотоксикологические проблемы нарушения биогеохимических циклов
18.6. Геохимически обусловленный дефицит жизненно важных элементов
18.7. Оценка взаимосвязи физиологических параметров человека с состоянием окружающей среды.
Вопросы и задания к ч. IV.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ