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出版者:Routledge

作者:Fatima M. S. Moreira

出品人:

頁數:248

译者:

出版時間:2008-10-2

價格:USD 175.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781844076215

叢書系列:

圖書標籤:

熱帶土壤學
土壤生物學
熱帶生態係統
土壤微生物
土壤肥力
熱帶農業
生物地球化學循環
土壤生態學
熱帶生物多樣性
土壤健康

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具體描述

This practical handbook describes sampling and laboratory assessment methods for the biodiversity of a number of key functional groups of soil organisms, including insects, earthworms, nematodes, fungi and bacteria. The methods have been assembled and the protocols drafted by a number of scientists associated with the UNEP-GEF funded Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity Project, executed by the Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF) Institute of the International Center for Tropical Agriculture (CIAT). The methods provide a standardized basis for characterizing soil biodiversity and current land uses in terrestrial natural, semi-natural and agroecosystems in tropical forests and at forest margins. The aim is to assess soil biodiversity against current and historic land use practices both at plot and landscape scales and, further, to identify opportunities for improved sustainable land management through the introduction, management or remediation of soil biota, thus reducing the need for external inputs such as fertilizers and pesticides. The book also contains extensive advice on the handling of specimens and the allocation of organisms to strain or functional group type. This title is published with TSBF-CIAT, CTA, UNEP and GEF.

《熱帶土壤生物學手冊》內容簡介一、導論：熱帶土壤生態係統的基礎本書旨在為研究人員、學生和實踐工作者提供一個全麵而深入的指南，探討熱帶地區土壤中復雜多樣的生物過程及其對生態係統功能和可持續性的影響。熱帶土壤，由於其獨特的氣候條件、地質曆史和生物活動，形成瞭地球上生物多樣性最豐富、物質循環最活躍的土壤係統之一。本章首先界定“熱帶土壤”的地理和環境特徵，重點闡述高溫、高濕和強烈的生物分解活動如何塑造瞭這些土壤的物理、化學和生物學特性。我們將深入剖析影響熱帶土壤生物群落結構和功能的關鍵驅動力，包括季節性降雨、光照強度、母岩性質以及人類活動（如毀林、農業集約化）的長期影響。引入“生物圈-岩石圈相互作用”的視角，強調土壤生物如何作為連接非生物環境與上層植被生態係統的橋梁。二、土壤微生物群落的結構與功能多樣性熱帶土壤是微生物生命力的溫床。本部分將詳細考察構成熱帶土壤微生物群落的主要成員及其生態位。 2.1 細菌與古菌：固氮、礦化與碳循環的引擎重點關注在熱帶雨林和熱帶草原土壤中占主導地位的細菌類群。詳述生物固氮過程（根瘤菌、藍細菌等）在貧瘠熱帶土壤中提供氮素的重要性。深入探討有機質分解中細菌的作用，特彆是縴維素和木質素降解菌的代謝途徑。討論細菌在全球碳循環中的作用，包括甲烷的生成與氧化過程，以及這些過程如何受到土壤水分和溫度的精確調控。 2.2 真菌生態學：腐殖質分解與植物互養真菌是熱帶土壤中分解木質素和復雜有機物的關鍵力量。本節著重介紹腐生真菌、木腐真菌（白腐、褐腐）的生態學功能。深入探討叢枝菌根真菌（AMF）和外生菌根真菌（ECM）在熱帶植被養分獲取中的不可替代性，特彆是它們在磷和微量元素吸收中的協同作用。此外，還將討論病原真菌和真菌群落對土壤健康和作物病害發生的影響。 2.3 原生動物與綫蟲：土壤食物網的調控者介紹土壤中主要的異養生物——原生動物（如縴毛蟲、變形蟲）和綫蟲（Nematodes）的生物量、多樣性及其在控製細菌和真菌生物量中的作用。著重分析土壤食物網的結構如何影響養分的快速礦化和有效性。詳細區分植食性、捕食性、雜食性和兼性微生物營養型綫蟲，解釋它們對土壤肥力和植物健康（特彆是病原綫蟲的發生）的影響機製。三、土壤動物群落：結構、生物量與生態服務土壤無脊椎動物是塑造熱帶土壤物理結構和促進物質循環的宏觀生物工程師。 3.1 蚯蚓群落：生物耕作的先鋒詳細考察熱帶地區蚯蚓（如巨型夜蚯蚓、穴居蚯蚓）的生物學特徵和生態功能。闡述蚯蚓如何通過攝食、築穴和排遺物（蚓糞）來改善土壤的團聚結構、增加水滲透性、促進有機質的翻耕和混閤，並提高養分的生物有效性。對比不同蚯蚓生態型（錶土型、混閤型、穴居型）在不同熱帶農業係統中的貢獻。 3.2 節肢動物與小型無脊椎動物分析蟎類、彈尾類、白蟻和螞蟻在熱帶土壤生態係統中的關鍵作用。白蟻群落作為主要的次級分解者和土壤工程師，對熱帶草原和森林的碳儲量和土壤形態的塑造具有決定性影響，本章將提供關於其社會結構和分解策略的深入分析。蟎類和彈尾類在微環境控製和微生物群落調控中的作用亦將得到詳盡闡述。四、生物地球化學循環與土壤功能熱帶土壤生物活動是全球生物地球化學循環的核心驅動力。 4.1 碳循環的動態平衡深入探討熱帶土壤有機質（SOM）的形成、穩定機製和分解速率。重點分析微生物在不同類型SOM（如腐殖質、微生物殘體）轉化中的差異化貢獻。討論氣候變化（特彆是溫度升高和降雨模式改變）對土壤碳釋放和固存潛力的影響，強調“微生物限製”和“底物限製”理論在熱帶環境中的適用性。 4.2 氮、磷和硫的生物轉化詳述硝化作用、反硝化作用、氨化作用和礦化作用在熱帶土壤中的速率和效率。分析磷（P）的生物有效性，特彆是真菌和細菌如何通過分泌有機酸和磷酸酶來解磷，從而剋服熱帶土壤中磷的固定問題。硫循環的微生物學過程及其與有機質分解的耦閤關係也將被探討。五、人類活動對熱帶土壤生物多樣性的影響與管理策略熱帶土壤生物群落正麵臨前所未有的壓力。本部分側重於評估和應對這些挑戰。 5.1 土地利用變化與生物多樣性喪失量化森林砍伐、單一作物種植、化肥和農藥使用對土壤微生物群落結構（多樣性、功能基因豐度）和土壤動物群落（生物量、物種組成）的負麵影響。討論恢復生態係統功能所需的生物學閾值。 5.2 可持續土壤管理與生物增強提齣基於生態學原理的土壤健康管理方案。詳細介紹生物肥料、生物農藥的應用技術。探討保護和恢復土壤生物多樣性的實踐，包括免耕技術、覆蓋作物、輪作以及生物炭（Biochar）施用對土壤微生物群落功能恢復的潛力。強調通過提升土壤生物活性來實現熱帶農業的長期生産力和生態彈性。六、方法論前沿：解析熱帶土壤生物學本書最後部分將迴顧和展望研究熱帶土壤生物學的前沿技術。介紹高通量測序技術（16S rRNA, ITS, Metagenomics）在鑒定熱帶土壤微生物群落結構和功能潛力中的應用。討論穩定同位素探針技術（SIP）和宏基因組學在追蹤特定生物地球化學循環中關鍵微生物群落活動方麵的最新進展。同時，探討田間和實驗室條件下土壤生物活性測定（如酶活性、呼吸速率）的標準化流程。