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第一篇 总论3

第一章 土壤学学科发展态势和前沿3

第一节 土壤科学研究现状4

第二节 土壤学研究前沿19

主要参考文献25

第二章 土壤生物学基础研究前沿29

第一节 土壤微生物群落29

第二节 土壤生物系统网络36

第三节 土壤生物系统计量学40

第四节 前沿与展望47

主要参考文献50

第二篇 土壤生物与土壤肥力57

第三章 土壤微生物与土壤有机质转化57

第一节 土壤微生物与底物代谢57

第二节 碳氮耦合作用与激发效应65

第三节 土壤微生物与有机组分转化67

主要参考文献70

第四章 土壤微生物与生源要素循环73

第一节 土壤微生物与氮循环73

第二节 土壤微生物与磷循环82

第三节 土壤微生物与铁循环86

第四节 土壤微生物与硫循环94

主要参考文献97

第三篇 土壤生物与全球变化107

第五章 土壤温室气体产生和转化的微生物机制107

第一节 二氧化碳108

第二节 甲烷111

第三节 氧化亚氮116

第四节 国内外重要研究计划的启示与研究展望118

主要参考文献123

第六章 土壤生物对全球变化的响应129

第一节 土壤生物对气候变化的响应130

第二节 土壤生物对土地利用变化和生物入侵的响应137

第三节 研究展望140

主要参考文献141

第七章 全球变化敏感区域土壤生物学问题146

第一节 高寒生态系统147

第二节 干旱半干旱生态系统158

第三节 研究展望168

主要参考文献169

第四篇 土壤生物与环境污染179

第八章 土壤有机污染物的微生物降解179

第一节 有机污染物降解的代谢途径与分子机制180

第二节 有机污染物降解的微生物耦合机制188

第三节 有机污染土壤的根际修复193

第四节 研究展望196

主要参考文献200

第九章 土壤重金属的微生物转化与污染修复208

第一节 微生物介导的土壤重金属转化209

第二节 土壤重金属污染对微生物区系及功能的影响223

第三节 研究展望226

主要参考文献227

第十章 土壤生物污染与控制234

第一节 土壤中病原微生物的存活及影响因素236

第二节 土壤中病原微生物的迁移及风险253

第三节 土壤生物污染控制257

第四节 研究展望260

主要参考文献261

第十一章 土壤污染的生物诊断与生态风险评价265

第一节 土壤污染的生物诊断265

第二节 基于生物测试的污染土壤生态风险评价280

第三节 研究展望283

主要参考文献284

第五篇 土壤生物相互作用291

第十二章 植物-微生物根际互作291

第一节 根际概述291

第二节 典型的根际互作过程292

第三节 根际互作信号分子306

主要参考文献318

第十三章 土壤动物及其生态功能327

第一节 土壤动物-微生物相互作用与食物网328

第二节 土壤动物的主要生态功能及作用机制332

第三节 研究展望340

主要参考文献343

第六篇 土壤生物学多学科交叉研究前沿351

第十四章 土壤生物与土壤物理351

第一节 土壤结构异质性和生物多样性356

第二节 土壤物理和生物学过程互作358

第三节 土壤生物物理过程模拟362

第四节 研究展望364

主要参考文献365

第十五章 土壤生物与土壤化学369

第一节 土壤生物与物理化学371

第二节 土壤生物与电化学378

第三节 研究展望384

主要参考文献385

第十六章 土壤微生物与矿物相互作用389

第一节 微生物-矿物界面作用机制389

第二节 生物成矿与矿物风化395

第三节 研究展望398

主要参考文献399

第十七章 土壤微生物地理学402

第一节 土壤微生物的分布格局及其多样性403

第二节 土壤微生物分布的驱动机制408

第三节 研究展望411

主要参考文献412

第七篇 土壤生物学研究的新技术与平台420

第十八章 质谱与光谱技术420

第一节 核磁共振421

第二节 标识物质谱424

第三节 纳米二次离子质谱435

第四节 研究展望443

主要参考文献445

第十九章 分子生物学技术448

第一节 稳定性同位素探针技术450

第二节 组学技术460

第三节 单细胞技术470

第四节 生物信息学479

第五节 研究展望483

主要参考文献485

第二十章 野外研究实验平台493

第一节 现有土壤生物学研究相关的野外实验平台494

第二节 平台建设展望503