Microbial Activity in the Rhizosphere (Soil Biology) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Mukerji, K. G. (EDT)/ Manoharachary, C. (EDT)/ Singh, J. (EDT)

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:2006-02-28

价格:USD 219.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540291824

丛书系列:

图书标签:

• Rhizosphere
• Microbial Ecology
• Soil Biology
• Plant-Microbe Interactions
• Root Microbiome
• Soil Health
• Nutrient Cycling
• Biogeochemistry
• Microbiology
• Plant Physiology

《微生物群落与土壤生态系统：看不见的生命活动》 内容简介 本书深入探讨了土壤中微生物群落的结构、功能及其在维持全球生态系统健康中所扮演的关键角色。土壤，作为地球上最复杂的生态系统之一，其活力与肥力在很大程度上依赖于其中数以亿计的微生物——细菌、真菌、古菌、放线菌等构成的庞大网络。本书旨在为环境科学、土壤学、生态学以及农业科学领域的研究人员、学者和高级学生提供一个全面而前沿的视角，解析这些微小生物如何驱动宏观的生物地球化学循环，并影响植物健康与土壤的物理化学性质。 第一部分：土壤微生物的宏观图景与多样性 本书的开篇部分奠定了理解土壤微生物生态学的基础。我们首先审视了土壤作为栖息地的独特性，探讨了影响微生物群落分布与演化的关键环境因子，包括土壤质地、水分状况、pH值、氧化还原电位以及有机质含量。 1.1 土壤微生物的生物学基础与分类学 详细介绍了土壤中主要的微生物类群，不仅仅局限于传统的细菌和真菌，还包括对理解土壤功能至关重要的古菌（Archaea）以及病毒群落（Virome）。通过现代分子生物学技术（如高通量测序和宏基因组学），我们揭示了土壤微生物群落的惊人多样性——即使是一小撮土壤样本也可能包含数以万计的独特物种。内容涵盖了微生物的代谢特性，例如自养生物（如硝化细菌）与异养生物（如分解者）的相互作用。 1.2 群落结构与功能组的解析 本书强调了从“谁在那里”（Who is there）到“他们在做什么”（What they are doing）的转变。我们深入分析了微生物群落结构（Community Structure）的量化方法，包括Alpha多样性（群落内部丰富度和均匀性）和Beta多样性（不同样本间群落差异）。更重要的是，我们探讨了功能基因的丰度和活性，这直接关联到土壤生态过程的效率。通过功能宏基因组分析，我们可以追踪关键酶基因（如固氮酶、纤维素分解酶）的分布，从而预测群落的功能潜力。 第二部分：驱动关键生态过程的微生物引擎 土壤微生物是地球上物质循环的核心驱动力。本部分聚焦于微生物在营养元素循环中的具体作用机制，这是理解土壤肥力的关键。 2.1 碳循环与有机质的分解 土壤有机质（SOM）是碳储存的第二大库，其周转速率直接影响气候变化。本书详述了微生物如何协同作用，分解复杂的植物残体和初级有机质。重点讨论了真菌（尤其是白腐真菌和褐腐真菌）在木质素和纤维素降解中的独特酶系统（如漆酶和过氧化物酶），以及细菌在利用简单碳水化合物和分泌胞外聚合物（EPS）中的作用。同时，我们考察了微生物呼吸作用对大气CO2的贡献，以及微生物在形成稳定腐殖质过程中的作用。 2.2 氮素的转化与固定 氮（N）是限制植物生长的主要营养素之一。书中详尽阐述了氮循环的各个阶段，完全由微生物介导：从大气氮气（N2）的生物固氮（Biological Nitrogen Fixation, BNF）到硝化作用（Nitrification）、反硝化作用（Denitrification），直至氮素的矿化（Ammonification）。特别关注了非共生固氮菌（如固氮梭菌属）和与豆科植物共生的根瘤菌群落的生态学。此外，还讨论了微生物介导的甲烷氧化和亚硝酸盐氧化等次要但重要的氮转化途径。 2.3 磷、硫与其他微量元素的生物有效性 本书也涵盖了磷（P）和硫（S）的微生物转化。探讨了微生物如何通过分泌有机酸和磷酸酶来溶解土壤中不溶性的无机和有机磷化合物，提高其对植物的有效性。对于硫循环，重点分析了硫酸盐还原菌和硫氧化菌在氧化还原条件变化下对硫形态的影响。 第三部分：微生物、植物与环境的相互作用 土壤微生物并非孤立存在，它们与宿主植物以及其他土壤生物构成了复杂的相互作用网络。 3.1 植物根际微环境的生态学 根际（Rhizosphere）是植物根系周围的活跃区域，微生物的丰度和功能在此处被植物分泌物强烈塑造。我们分析了植物根系分泌物（如糖类、有机酸和信号分子）如何“招募”或“排斥”特定的微生物群落。这部分内容深入探讨了根际菌群如何影响植物的养分获取效率、抗逆性（如耐旱、耐盐）以及重金属的生物修复。 3.2 土传病原体的拮抗与植物保护 书中详细讨论了土壤中的有益微生物（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria, PGPR）如何通过竞争排斥、抗生素产生或诱导系统抗性（ISR）来抑制土传病原体。例如，拮抗性真菌（如木霉属）与植物根际细菌之间的协同防御机制，为可持续农业中的生物防治提供了科学基础。 3.3 土壤微生物群落对环境变化的响应 在全球气候变化背景下，理解微生物群落对干扰的敏感性至关重要。本书通过案例研究，分析了温度升高、降雨模式改变、土地利用变化（如休耕、免耕、污染）如何重塑微生物的群落结构和生态功能。这些变化可能导致温室气体排放增加或土壤碳汇能力的减弱，对生态系统的反馈机制进行了深入的探讨。 结论与展望 本书总结了当前土壤微生物生态学领域的研究热点，包括微生物网络分析、微生物组与宿主互作的分子机制，以及如何通过“微生物组工程”来优化土壤健康和农业生产力。它不仅是对现有知识的梳理，更是对未来研究方向的引导，强调了深入理解“看不见的生命活动”对于解决全球环境挑战的紧迫性和重要性。

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