1-2 Origins1. How is the nitrogen cycle coupled (or linked) to the carbon cycle? In other words, how is the carbon cycle important in driving some components of the nitrogen cycle?氮循环跟碳循环的联系（1-8图）总体来说碳循环为氮循环提供物质（分子骨架）和能量。
植物吸收矿质态氮合成自身物质，在这个过程中需要碳为其提供分子骨架以及氮吸收同化过程中需要碳为其提供能量。
另外在土壤中有机氮的矿化、硝化和反硝化过程中微生物都需要碳为其提供能量。
因此碳氮循环式紧密联系在一起的2. What is the average oxidation state of carbon in soil organic matter?土壤有机碳平均氧化态值1.113. Where does the energy (or electrons) that drive the process of denitrification come from?反硝化过程所需能量或电子来源1-12二价铁，硫，硫化氢4. Where does the energy that drives the process of N-fixation by rhizobia bacteria on legume plants come from?豆科植物根瘤菌固氮能量来源（1-15表）光能利用菌能量来源光照，无机营养菌来源无机营养，异养菌来源有机碳5. Which form of nitrogen contains more energy for metabolic processes, NH4+ orNO3-? How did you make your decision?哪种形式的氮包含代谢更多的能量NH4+ or NO3-？为什么？NH4+ 1.10 因为NH4+是一种电子供体，NO3一般作为一种电子受体，还原性化合物（富含电子的电子供体）比氧化性物质含有较高的能量。
另外一方面，NO3在被植物利用的过程中需要首先转换成NH4+在用于有机质的合成，这一过程也需要一部分能量。
6. Rank the following electron acceptors in terms of the energy available to organisms when they are used in the oxidation of soil organic matter. 土壤有机碳氧化态生物可用能量电子受体排序(#1 = most energy; #6 = least energy)_2_ NO3 __6_CO2 _1_ O2 _4 Fe3+ _3_Mn4+ _5_ SO41-147. How does the transfer of energy between different trophic levels of the food web change with each step up the food web (e.g., between primary producers and the herbivores that eat them)? (What percentage of the fixed energy is transferred up the food chain and what percentage is lost as heat due to respiration?)在不同营养级上的食物网的每一步能量的如何转换的, 1.20营养级之间的能量传递遵循10%规则。
就是一级消费者（食草动物）以初级生产者为食的时候，初级生产者的能量只有10%传递给了一级消费者，90%以呼吸或者热的形式损失。
改变食物网之间(例如,初级生产者和食草动物之间) 多少百分比的固定能量转移在食物链上,有百分之多少的热量由于呼吸而丧失?8. If you were specifically interested in determining the degree of heavy metal (e.g., Cu, Cd, Zn) accumulation in rice produced in Zhejiang province, what spatial scaling considerations might you consider in designing your experimental approach. What additional information could be gained from working at the regional, field, small plot manipulations within fields, greenhouse pot study, and soil molecular scales?如果你对浙江省水稻重金属积累程度是由什么决定的特别感兴趣，在你设计你的试验方法的时候，什么空间尺度影响因素需要考虑？小区、土层和土壤胶体：导致不同现象的过程和机制1.31大的区域尺度大体了解重金属的分布情况，在到小区，定点实验。
Regional（区域尺度）：得到比较关键的背景资料。
小流域：得到管理单元资料（空间尺度包括：区域尺度；小流域；坡面/土地/土层/胶体）在田地，温室地点研究和土壤分子尺度下处理能得到什么额外信息？9. If your biogeochemical modeling results match your experimental results from field research, can you concludewith confidence that your model is accurate and valid?如果你的生物地球化学模型实验结果符合你的田间研究实验结果,你能自信地认为你的模型是准确、有效吗? No 1.42 1对复杂环境的过分简单化2仅仅是个等式3证明不了任何东西4可能会因为错误的原因得到正确的答案5一个系统中的成功不能保证在其他系统中的成功。
因此，模型在用来面对现有的形式是非常有用的，但是它是不能被验证或者证明的10. Sketch a simple “conceptual model”that describes soil organic matter concentrations in a soil.素描一个简单的“概念模型”,描述土壤有机质含量6.273 Atmosphere1. Why are changes in the composition of the troposphere so sensitive to changes in biogeochemical processes occurring on the Earth’s surface at the global scale? 在全球范围内，为什么对流层的成分变化会对发生在地球表面的生物地球化学过程变化如此的敏感？3.4 3.5 对流层的组成与性质决定的.对流层有82%的原子气体对流层的冷热气体能够在垂直方向上很好的混合。
而且混合的时间非常快。
因此，地球表面的生物地球化学过程的变化很容易引起对流层在全球范围中的变化。
2. What is the formula for calculating the mean residence time of atmospheric gases? 计算公式,平均存留时间(MRT)：Reservoir Size/Flux(into or out)库容量的大小／流入或流出的流速3. How does the mean residence time (MRT) of a particular atmospheric pollutant (e.g.,acidic deposition, mercury, aerosols) affect its downwind transport?MRT影响大气污染(例如,酸性沉积、汞、气溶胶)其下风向运输3.8 MRT越小，流动越快，大气颗粒污染物在大气中的平均停留时间越长，那么它能够被风带到距离污染源更远的地方，对下风向地区的污染距离就越大，或者说能够产生更远距离的污染。
4. Discuss the concept of global warming potential with respect to atmospheric gases. What two properties of a gas determine its global warming potential (GWP)?讨论关于大气气体全球变暖潜在的概念。
哪两个性质确定其全球变暖潜力(GWP)?全球变暖潜势是为了评价各种温室气体，如CO2、CH4、氟利昂、臭氧、氮氧化合物等对气候变化影响的相对能力，提出了这个概念。
指的是某一给定物质在一定时间积分范围内与二氧化碳相比而得到的相对辐射影响值。
气体对于全球变暖潜势主要取决于：一、气体的辐射效率。
二、气体的化学生命周期。
3.125. Rank the following greenhouse gases in order of their GWP-100 years (#1 highest; #3 lowest):__2__CH4 __1__ N2O __3__ CO2温室气体GWP等级6. What are to two primary sources of increasing CO2 in our atmosphere?二氧化碳增加两个主要来源是什么矿物燃料的燃烧和森林滥砍滥伐补：甲烷增加的主要原因是：强度过大的集约化农业生产和较差的天然气生产实践。
N2O增加的主要原因是农业氮肥的使用和反硝化作用7. Do aerosols tend to result in “global warming”or “global cooling”? Why?气溶胶导致“全球变暖”或“全球气候变冷”?为什么? 3.24 3.25全球变冷。
悬浮在大气中的气溶胶粒子会吸收和反射太阳辐射，减少了紫外线的通过，是到达地面的太阳辐射大大减弱，改变了地面和底层大气的能量收支。
另外，大气中的气溶胶粒子增多，增加了凝结核，使云量、降雨量、雾等气候现象出现的频率增多，对地表起到冷却的作用。
8. What is the general formula describing the formation of tropospheric ozone? Based on this information, describe two potential strategies for reducing concentrations of ozone in urban areas. Which strategy might be more effective?描述大气形成臭氧的一般公式是什么？在此基础上，描述在城市区域降低臭氧浓度的两种策略可能会更有效?VOC + NOx+ Heat + Sunlight = Ozone VOC：挥发性有机化合物Reduction Reactions 2CO + O2= 2CO2VOC + O2= CO2+ H2O减少VOC（挥发性有机化合物）；减少NOx的排放，后一种更有效减少氮氧化合物的排放，减少挥发性有机物的排放。