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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