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第一章 地球生物学概述&殷鸿福 谢树成1

第一节 形成背景和学科体系1

一、形成背景1

二、学科位置及其与地球科学其他分支学科的关系4

三、地球生物学的分支学科体系5

第二节 国内外研究现状和发展趋势6

一、分子地球生物学6

二、地球微生物学9

三、地球生态学和地球生理学13

四、生物地质学14

五、应用地球生物学16

第三节 研究内容和基本任务19

一、研究内容19

二、基本任务20

三、面临的挑战和机遇21

参考文献23

第二章 地球生命系统与环境系统相互作用的分子记录32

第一节 分子地球生物学概念、研究对象、方法和原理32

一、研究对象和研究材料&赖旭龙 盛桂莲32

二、古DNA研究的技术、方法和基本原理&赖旭龙 盛桂莲33

三、地质类脂物研究的技术、方法和基本原理&黄咸雨44

第二节 生命之树的古代生物分子证据50

一、古DNA在构建生命之树中的应用&赖旭龙 盛桂莲50

二、生命之树关键节点的地质类脂物证据&黄咸雨 杨欢57

第三节 生物圈与地球表层系统其他圈层相互作用的类脂物记录&谢树成71

一、生物圈对大气圈的响应71

二、生物圈对水圈的响应82

三、生物圈对岩石圈的响应和作用87

参考文献89

第三章 若干重要的地球微生物学过程104

第一节 地球微生物学的概念、研究内容和研究方法&王红梅104

一、地球微生物学的概念104

二、研究对象和研究内容105

三、研究方法和原理106

第二节 若干极端环境微生物的一般特征114

一、深海&董海良114

二、大陆地下深部&董海良116

三、盐碱环境&董海良118

四、酸性矿坑水&王红梅120

五、洞穴&王红梅 曾翠平122

第三节 极端环境碳、氮、硫元素的地球微生物学过程&董海良124

一、与碳循环有关的代谢过程和地球微生物学过程124

二、与硫循环有关的地球微生物学过程129

三、与氮循环有关的地球微生物学过程130

第四节 极端环境岩石矿物形成和分解的地球微生物学过程131

一、洞穴滴水微生物沉淀碳酸钙的控制实验&王红梅 曾翠平132

二、矿区环境硫化物的微生物氧化和含铁次生硫酸盐的形成&王红梅137

三、洋底岩石的微生物风化作用&董海良140

四、嗜热微生物对金属的还原作用&董海良141

第五节 微生物与宏体生物的相互作用——以遗迹化石Zoophycos为例&龚一鸣142

一、材料与研究方法143

二、Zoophycos形态特征145

三、Zoophycos中的微生物化石147

四、微生物与造迹生物可能的共生关系149

参考文献151

第四章 地球生物学过程与典型生态系的形成和崩溃170

第一节 礁生态系与微生物生态系&王永标170

一、礁生态系和微生物生态系的基本特征171

二、华南二叠纪长兴期生物礁的基本特点及礁生态系的消亡173

三、二叠纪-三叠纪之交微生物生态系的基本特征及其兴起的原因177

四、礁生态系消亡和微生物生态系兴起的关系182

第二节 热带雨林生态系记录的古火灾事件&顾延生183

参考文献186

第五章 前寒武纪微生物地质作用与地球表层系统演化&史晓颖 蒋干清190

第一节 早期地球表层系统各圈层的形成与演化190

一、岩石圈的形成190

二、水圈与原始海洋的形成192

三、大气圈的形成与演化194

四、地球生命起源与前寒武纪生物演化的主要阶段195

第二节 早期大气成氧事件、海洋环境演化、古气候变化与微生物地质作用200

一、大气成氧事件与微生物地质作用201

二、古海洋环境演变与微生物地质作用205

三、古气候变化事件与微生物地质作用208

第三节 前寒武纪地质微生物记录及其意义214

一、前寒武纪的微生物岩及其主要类型214

二、微生物席及微生物成因沉积构造（MISS）217

三、微生物席的重要地质意义222

参考文献224

第六章 古生代与中生代之交全球幕式生物危机与异常环境系统236

第一节 受环境驱动的海洋生物小型化236

一、有孔虫&宋海军 童金南237

二、牙形石&江海水 赖旭龙238

三、腕足类&何卫红241

第二节 海洋系统生物与环境的幕式变化245

一、海洋食物链底层的变化&宋海军 童金南 谢树成246

二、海洋食物链上层的变化&何卫红 江海水 赖旭龙259

三、海洋透光带和底层水的幕式缺氧事件&谢树成261

第三节 陆地系统生物与环境的幕式变化264

一、植物的演化及灭绝模式&喻建新264

二、两幕陆地风化作用的加强和有机碳同位素的负偏&谢树成275

第四节 地球表层系统生物与环境的幕式变化&谢树成278

一、全球碳循环两幕变化278

二、两幕重复出现的生物与环境事件281

三、两幕地球生物学事件的意义285

参考文献288

第七章 近代人类干预下的生命系统和环境系统298

第一节 人类干预下地球系统的总体特征298

一、人类干预下的生命系统特征&何卫红298

二、人类干预下的地球环境系统特征&顾延生305

第二节 长江中游人类活动背景下的古环境重建315

一、考古遗址多环芳烃、植硅石和炭屑记录的古火灾事件&邹胜利316

二、湖泊有壳变形虫记录的富营养化过程&秦养民321

第三节 当代与重大地质转折期的地球生物学对比&谢树成328

一、两大转折期对比的要素和标志329

二、两大转折期变化的特点333

三、启示和警示意义335

参考文献336