Manganese in Soils and Plants (Developments in Plant and Soil Sciences) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Graham, R. D.; Hannam, R. J.; Uren, N. C.

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:1988-07-31

价格:USD 239.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789024737581

丛书系列:

图书标签:

• 锰
• 土壤
• 植物
• 植物营养
• 土壤科学
• 微量元素
• 重金属
• 环境科学
• 农业
• 植物生理学

好的，下面是一份关于“Manganese in Soils and Plants (Developments in Plant and Soil Sciences)”一书的详细书目简介，内容将围绕该领域的核心议题展开，但不会直接引用或描述原书中的具体章节内容，旨在提供一个全面且深入的背景介绍。 --- 土壤与植物中的锰：元素动态、生物学功能与环境影响 导言：生命元素的多面性 锰（Manganese, Mn）作为一种必需的微量营养元素，在地球生态系统中扮演着至关重要的角色。它既是植物光合作用效率的决定性因素，也是土壤微生物群落功能和地球生物地球化学循环的关键驱动力。然而，锰的特性又充满了矛盾性：在适宜浓度下，它是生命活动的基石；一旦失衡——无论是缺乏还是过量——它便能迅速转变为对生物体具有潜在毒性的物质。因此，深入理解土壤-植物系统中锰的转化、形态、生物有效性及其生态后果，对于可持续农业、环境保护以及基础生命科学研究具有不可替代的价值。 本书（或该领域的研究）旨在系统梳理和探讨锰在土壤和植物系统中的复杂行为。重点将聚焦于锰的化学计量学、生物地球化学循环，以及其在应对环境胁迫中的关键作用。 第一部分：土壤中的锰——形态、转化与生物有效性 土壤是锰的巨大储库，但只有特定形态的锰才能被植物根系吸收。因此，理解土壤中锰的形态多样性和转化机制是至关重要的第一步。 1. 锰的地球化学基础与土壤赋存形态 锰在土壤中主要以氧化还原态存在，包括Mn(II)、Mn(III)和Mn(IV)。Mn(II)是植物最易吸收的形态，但其在氧化性土壤条件下的稳定性较低。土壤矿物质，特别是铁锰氧化物（如针铁矿、水锰矿），是锰的主要吸附剂和储存库。研究需要细致区分可交换态锰、碳酸盐结合态锰、有机质结合态锰以及晶格中的惰性锰。不同形态的比例直接决定了锰的生物有效性。 2. 氧化还原反应与环境调控 土壤的氧化还原电位（Eh）是控制锰循环的核心驱动力。在淹水或厌氧条件下，Mn(IV)和Mn(III)会被还原为可溶性的Mn(II)，导致其在局部地区浓度升高。相反，在富氧、偏碱性的环境中，Mn(II)易被氧化沉淀，形成惰性的氧化物。微生物活动，特别是某些细菌和真菌，在这些氧化还原转化中发挥着催化作用。深入探究土壤pH值、有机质含量、微生物群落结构以及水分状态如何共同调节这些转化速率，是理解锰动态的关键。 3. 影响生物有效性的环境因素 除了氧化还原状态，土壤质地、离子强度、配位基团的存在（如有机酸、腐殖酸）都会影响锰的表面吸附和解吸平衡。例如，酸性土壤通常具有更高的锰有效性，而高pH值和钙质土壤则可能导致锰有效性下降，引发植物缺锰症。建立精确的预测模型，以评估不同土壤类型和管理实践下锰的有效性，是农业实践中的迫切需求。 第二部分：植物中的锰——吸收、转运与生理功能 锰是植物生命活动中不可或缺的微量元素，其功能涉及光合作用的核心机制、酶促反应的激活以及对氧化应激的防御。 1. 锰的吸收与根际交互作用 植物通过根系吸收土壤中的Mn(II)。吸收机制涉及特定的膜结合转运蛋白，其精确的调控机制，特别是与铁吸收途径的交叉调控，是当前研究的热点。在根际环境，植物分泌的有机酸和分泌物会改变根际的微环境，影响锰的溶解度和根系吸收效率。 2. 锰在植物体内的转运与分配 一旦进入植物，锰必须被有效地转运到不同的组织和细胞区室——特别是叶绿体。这一过程依赖于高效的跨膜转运系统，确保锰能到达其生理活性位点。植物如何区分“必需”的锰量和“潜在毒性”的锰量，并进行精确的细胞内分配，体现了植物对微量元素稳态的复杂调控能力。 3. 光合作用的核心角色：水氧化复合体（WOC） 锰最著名的功能是作为光合作用光反应中心——水氧化复合体（Water-Oxidizing Complex, WOC）的催化核心。WOC中的四个锰离子（Mn4CaO5簇）负责将水分解为氧气、质子和电子，是地球生命赖以生存的能量转换过程。对WOC中锰的电子转移机制、结构稳定性及其对环境变化的响应进行深入研究，直接关系到提高作物的光合效率。 4. 酶激活剂与抗氧化防御 除了光合作用，锰还是多种重要酶（如超氧化物歧化酶, Mn-SOD）的必需辅因子。Mn-SOD在清除活性氧物种（ROS）中发挥关键作用，保护细胞免受氧化损伤。在干旱、盐渍或重金属胁迫下，植物对锰的吸收和内在稳态机制会发生显著变化，这反映了锰在构建环境适应性中的双重角色。 第三部分：环境挑战与可持续管理 在人类活动日益影响生态系统的今天，理解锰在非理想环境下的行为及其管理策略变得尤为重要。 1. 锰的毒性与植物响应 尽管是必需元素，但高浓度的锰对大多数植物具有显著的毒性。锰毒性通常表现为叶片黄化、生长受抑，其机制可能涉及ROS的过度产生，干扰其他营养元素的吸收（如铁、镁），以及损伤细胞结构。识别和培育耐受高锰环境的作物品种，是解决特定污染区域农业问题的出路。 2. 锰污染与修复策略 工业活动、采矿以及不当的化肥使用可能导致土壤锰的富集，形成环境污染。对于锰污染土壤的修复，需要结合不同的生物地球化学手段：例如，通过改良土壤pH值或添加有机质来固定锰，降低其生物有效性；或者利用植物修复技术（Phytoremediation），特别是能够高效吸收或稳定锰的特定植物物种，进行长期的生态修复。 3. 农业生产中的锰施肥策略 在世界范围内，锰缺乏症（特别是对叶菜类和谷物）是限制作物产量的主要因素之一。制定精准的锰施肥方案，需要基于土壤测试结果，考虑施肥时间、肥料类型（硫酸锰、锰螯合物等）的选择，以实现最高的营养效率和最低的环境淋失风险。 结论：综合视角的重要性 土壤与植物中的锰研究是一个多学科交叉的前沿领域，它横跨了土壤化学、植物生理学、微生物生态学和环境科学。对锰的全面理解，不仅能揭示生命活动的基础化学原理，更能指导我们如何通过科学的管理手段，确保粮食安全，同时维护土壤生态系统的健康与平衡。未来的研究需要更精细的技术手段，如同步辐射技术和高通量测序，以揭示锰在分子水平上的复杂调控网络及其在应对全球气候变化背景下的动态响应。

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这本书给我最大的惊喜，在于它不仅仅是一本关于锰元素的科普读物，更像是打开了一扇深入探索土壤-植物相互作用的窗口。我一直觉得，微量元素的行为，尤其是像锰这样在一定范围内既是必需又可能有害的元素，其复杂性远超想象。我非常好奇书中会如何阐释锰在土壤中的存在形式，以及这些不同形式如何决定它是否能被植物有效吸收。例如，锰的价态变化，受到的土壤环境影响，例如pH值、氧化还原电位、有机质的络合作用等等，我相信这本书会对此有详尽的论述。再者，植物自身如何调控锰的吸收、运输和分配，这本身就是植物生理学的一个迷人研究方向。我希望书中能提供一些关于锰在植物体内具体功能的研究进展，比如它在光合作用、抗氧化防御系统中的作用，以及其对植物生长的具体影响。作为一名对分子生物学和基因组学交叉领域感兴趣的研究者，我甚至期待书中会触及到与锰代谢相关的基因调控机制，或者植物对锰胁迫的响应通路。这本书的出现，无疑为我提供了一个极佳的深入了解某一特定元素在整个生态系统中的地位和作用的机会。

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收到这本书的时候，我正好处在一个研究瓶颈期，对土壤中某些微量元素的行为感到困惑。这本书的到来，在我看来简直像是一场及时雨。虽然我还没来得及仔细阅读，但仅仅是翻阅目录，一些章节的标题就引起了我极大的兴趣。比如“植物组织中锰的分布与功能”这个部分，我一直很好奇，为什么有些植物即使在土壤中锰含量不高的情况下，也能生长得很好，而有些植物却非常敏感？书中是否会深入剖析植物体内锰的运输、储存和调控机制？它会不会涉及到与光合作用、酶活性等生理过程的联系？我希望这本书能够提供一些关于“逆境条件下植物锰代谢”的论述，这对于我理解作物在盐碱地、干旱或洪涝等不良环境下的表现至关重要。再者，从“Developments in Plant and Soil Sciences”这个系列的一贯风格来看，这本书的理论深度和前沿性应该非常有保证。我预计书中会包含大量最新的研究进展，甚至可能涉及一些尚未被广泛认知的新理论或新技术。我对书中关于锰在不同土壤类型（如酸性土壤、碱性土壤、有机质丰富土壤）中的行为差异，以及不同作物（如粮食作物、经济作物、蔬菜）对锰的需求和吸收特点的详细介绍，都充满了期待。

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老实说，我购买这本书的初衷，更多的是出于对“Developments in Plant and Soil Sciences”这个系列的高度信任。这个系列的书籍，在我过去的学术生涯中，几乎就没有让我失望过。它们总是能够聚焦某一前沿领域，以一种既深入又易于理解的方式进行阐述，并且通常能够汇集该领域顶尖学者的最新研究成果。这本书的书名《Manganese in Soils and Plants》，虽然直接，但足以说明其主题的专一性和重要性。微量元素的研究，尤其像锰这样，既是必需的，又可能产生毒害的元素，其研究难度和复杂性不言而喻。我尤其感兴趣的是书中是否会探讨土壤改良措施对锰生物有效性的长期影响，比如施用石灰、有机肥或特定的螯合剂等。同时，我也好奇书中会如何处理不同气候条件下锰的行为差异，以及特定地理区域的土壤特性如何塑造锰的循环。作为一名需要撰写研究综述的学者，这本书无疑会成为我宝贵的参考资料库。我期待它能提供最新、最权威的关于锰元素在土壤-植物生态系统中作用的知识，帮助我更全面地理解当前的研究现状和未来的发展方向。我对书中可能包含的大量实证研究数据和案例分析抱有很高期待，相信它们能为我的工作提供坚实的支撑。

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作为一名长期从事农业科研工作的研究人员，我深知土壤中微量元素的研究对提高作物产量和品质的重要性。这本书的书名《Manganese in Soils and Plants》直指核心，我期望它能够提供一套系统、全面的知识体系，帮助我更深刻地理解锰元素在土壤-植物系统中的作用机制。我特别关注书中是否会深入探讨锰的生物地球化学循环，包括其在土壤中的氧化还原状态变化，以及这些变化如何影响植物的吸收和利用。此外，不同类型土壤（如砂土、粘土、泥炭土）对锰的吸附和释放能力差异，以及pH值、有机质、氧化还原潜力等环境因素对锰生物有效性的影响，都是我非常感兴趣的内容。从我的实际工作经验出发，能够有效诊断和防治植物的锰缺乏或锰中毒症状，对于保障农业生产至关重要。因此，我期待书中能够提供详细的症状描述、诊断方法，以及切实可行的管理和调控策略，例如通过施肥、土壤改良或选择耐性品种等方式。这本书作为“Developments in Plant and Soil Sciences”系列的一员，我相信它一定能提供最新的研究成果和深入的分析，为我的科研工作提供宝贵的参考和启示。

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这本书的封面设计就充满了学术气息，硬壳装帧，纸张质感极佳，散发着一种经典而沉稳的学究气。尽管我尚未深入翻阅，但仅从目录和序言的浏览，就已经能感受到其内容的广度和深度。第一眼瞥到的章节标题，例如“锰在地壳中的分布与迁移”、“植物对锰的吸收机制”，便立刻勾起了我对土壤微量元素化学与植物生理学之间复杂关系的兴趣。我知道，锰作为植物生长必需的微量元素，其在土壤中的形态、生物有效性，以及植物如何精巧地调控锰的摄取与运输，是理解植物健康生长和作物产量影响的关键。这本书似乎不仅仅是简单罗列数据，更侧重于阐释这些科学原理背后的机理。从我个人的研究经验来看，撰写一本如此全面的关于特定元素在土壤-植物系统中的著作，需要作者对地质学、化学、生物学、农学等多个学科有着扎实的理解和整合能力。我期待能在这本书中找到关于土壤pH值、氧化还原电位、有机质含量等因素如何影响锰形态及其植物可利用性的详细论述，以及不同作物种类对锰的需求量、耐受性差异，甚至可能涉及锰缺乏或毒害的诊断与管理策略。这本书的厚度也预示着其内容的详实，相信能为我提供大量值得借鉴的参考信息，或许还能启发我思考一些当前研究中的新问题。

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