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出版者:西北农林科技大学出版社

作者:高锦明

出品人:

页数:159

译者:

出版时间:2003-12

价格:18.00

装帧:

isbn号码:9787810920728

丛书系列:

图书标签:

• 真菌代谢产物
• 高等真菌
• 天然产物
• 生物化学
• 代谢组学
• 药物发现
• 生物活性
• 化学成分
• 真菌研究
• 生物合成

菌群的奇幻旅程：土壤微生物群落与生态系统功能 图书简介 书名：菌群的奇幻旅程：土壤微生物群落与生态系统功能 作者： [此处填写作者名称，例如：李明、张华] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：科学出版社] 出版日期： [此处填写出版日期，例如：2024年5月] 图书页数： 约 600 页（含插图、图表及索引） 定价： [此处填写定价，例如：188.00 元] --- 核心内容概述 《菌群的奇幻旅程：土壤微生物群落与生态系统功能》是一部深度聚焦于土壤中复杂微生物群落结构、动态变化及其对全球生态系统功能调控机制的综合性学术专著。本书旨在为生态学家、土壤学家、微生物学家以及环境科学研究人员提供一个全面、前沿且深入的知识框架，探讨土壤这一地球上最复杂的生物栖息地中，细菌、真菌、古菌、原生动物和病毒等生命形式如何协同作用，维持地球的生命支持系统。 本书摒弃了对单一物种或单一代谢途径的孤立研究模式，转而强调群落生态学的视角，将土壤视为一个多尺度的动态系统。全书结构严谨，内容详实，涵盖了从微观尺度的种群相互作用到宏观尺度的全球碳氮循环的完整链条。 第一部分：土壤微生物生态学基础与研究前沿 本部分奠定了理解土壤微生物群落的基础，并介绍了当前最尖端的研究方法。 第一章：土壤——生命的复杂矩阵 深入剖析土壤的物理化学异质性（如孔隙度、水分梯度、氧化还原电位）如何塑造微生物的生存环境。详细讨论了土壤有机质的化学结构多样性，及其作为能源和营养底物的关键作用。本章强调了“微环境”的概念，即在毫米尺度内，微生物面临的条件差异远大于地表环境的差异。 第二章：解析群落结构：宏基因组学与代谢组学 详细阐述了新一代测序技术（如16S rRNA高通量测序、宏基因组 Shotgun测序）在揭示土壤微生物“谁在其中”和“它们能做什么”方面的突破性进展。重点讨论了功能基因丰度与群落多样性的关系，以及如何利用代谢组学技术追踪关键次级代谢产物的流向，以佐证功能潜力。此外，本章还探讨了同位素示踪技术（如$^{13} ext{C}$标记）在追踪特定代谢途径中微生物贡献率的应用。 第三章：群落构建的驱动力：理论与实证 探讨了哪些因素控制着土壤微生物群落的组成和功能。内容涵盖了随机过程（漂移）与确定性过程（选择）的相对重要性，即“谁先到”与“谁能生存”的权衡。深入分析了地理距离、气候因子（温度、降水）、地质母质以及生物因素（捕食、竞争、共生）在不同生态系统尺度上对群落格局的影响机制。引入了基于中性理论和生态位理论的最新模型，以解释全球尺度上的生物地理学模式。 第二部分：关键生态过程中的群落协作与竞争 本部分是本书的核心，深入探讨土壤微生物群落如何驱动地球关键的生物地球化学循环。 第四章：碳循环的引擎：有机质分解与微生物窖藏 详细描述了复杂有机质（如纤维素、半纤维素、木质素和腐殖质）在微生物酶系作用下的分级降解过程。重点分析了外酶的产生与分泌机制，以及不同微生物类群（如腐生真菌、纤维素分解细菌）在这一过程中的协同与竞争。特别关注了微生物活性对土壤有机碳（SOC）库的稳定性的贡献，探讨了“微生物碳泵”（Microbial Carbon Pump, MCP）的分子机制，即微生物如何通过分泌分泌物和形成稳定的细胞残留物来长期固定碳。 第五章：氮素循环的复杂网络：从固氮到反硝化 全面梳理了氮循环中的核心步骤：固氮（N$_{2}$固定）、氨化、硝化和反硝化。本书着重于“耦合效应”，即在氧气梯度和营养物质限制下，不同微生物如何调节这些过程的速率。分析了好氧硝化菌与厌氧氨氧化菌（Anammox）在温带和热带土壤中对氮素损失的贡献差异，以及植物根系分泌物对氮素周转的调控。 第六章：磷和硫的生物地球化学循环 探讨了磷（P）的矿化与固定，特别是微生物分泌的磷酸酶在溶解难溶性磷酸盐中的作用。在硫循环方面，重点阐述了硫酸盐还原菌与硫氧化菌在还原性和氧化性沉积物中的交替作用，以及硫循环对土壤酸碱度和重金属迁移的影响。 第三部分：微生物群落与植物健康的互作前沿 本部分聚焦于微生物群落如何直接或间接影响植物的生长、健康与抗逆性。 第七章：根际的动态博弈：根际微生物组的功能 将土壤划分为更精细的“根际”（Rhizosphere）概念，分析根系分泌物（如有机酸、糖类、氨基酸）如何作为强大的化学信号，定向招募和培养特定功能的微生物群落。详细介绍了促生菌（PGPR）的机制，包括它们通过产生植物激素（如IAA）促进生长，或通过拮抗病原菌来增强植物的系统抗性（ISR）。 第八章：共生网络的形成与维持：菌根真菌的角色 深入探讨了植物与有益真菌建立的共生关系。对丛枝菌根真菌（AMF）和外生菌根真菌（ECM）的生命周期、菌丝网络的扩展能力及其在提升植物对水分胁迫和养分吸收效率方面的作用进行了详尽的比较分析。强调了菌根网络作为“土壤生物信息高速公路”的功能。 第九章：抗逆性与群落稳定性 研究了在环境胁迫（如干旱、盐渍化、重金属污染）下，微生物群落如何通过功能冗余和结构适应来维持生态系统功能。探讨了“适应性多样性”的概念，即群落中存在能够快速响应压力变化的特定功能群，从而缓冲生态系统崩溃风险的机制。 第四部分：应对全球变化的挑战 本部分面向未来，探讨如何利用微生物组学知识来指导环境修复和气候变化减缓策略。 第十章：气候变化下的微生物响应与反馈 分析了温度升高和降水模式改变对土壤微生物群落结构和代谢速率的长期影响。重点讨论了土壤呼吸速率的增加（微生物碳释放）是否会加速气候变暖的“正反馈”效应。研究了极端气候事件对土壤微生物群落恢复力的影响。 第十一章：微生物组在生物修复中的应用前景 系统介绍了如何利用土壤微生物群落的自然降解能力来处理污染物。内容涵盖了多环芳烃（PAHs）、农药残留以及抗生素的生物降解途径。重点讨论了如何通过生物强化（Bioaugmentation）和生物刺激（Biostimulation）技术，优化污染场地的修复效率。 第十二章：保育与管理：可持续土壤健康的微生物学基础 提出了基于微生物生态学原理的农业实践建议，例如免耕、覆盖作物种植和生物肥料的使用。阐述了这些管理措施如何促进有益微生物的群落结构，增强土壤的固碳能力和抗病性，最终实现农业的可持续发展。 --- 目标读者群体 本书内容深入浅出，理论与实践并重，适合于： 1. 高校高年级本科生及研究生： 作为土壤生态学、微生物生态学、环境科学等专业课程的教材或参考书。 2. 科研工作者： 从事微生物组学、生物地球化学循环、植物健康研究的专业人士。 3. 农业与环境管理人员： 需要理解土壤健康指标和生态系统管理实践的决策者。 突出特色 跨学科整合： 首次将宏基因组学、生态学理论与生物地球化学过程模型进行了系统性的整合。 丰富的案例分析： 包含全球不同生态系统（热带雨林、苔原、农田）的实地研究数据和案例。 前沿方法论聚焦： 详细介绍并批判性评估了当前最先进的土壤微生物研究技术，包括单细胞测序在土壤环境中的应用潜力。 强调功能性： 不仅描述了“谁在那里”，更深入解析了“他们在做什么”以及“他们对系统意味着什么”。 本书不仅是一部知识的汇编，更是一扇通往理解地球生命系统中无形驱动力的窗口。通过阅读此书，读者将能深刻认识到，土壤中微小的生命体如何共同编织出维持我们星球健康运行的宏大叙事。

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