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第1章 陆地生态系统与陆地生态系统中的土壤和土壤微生物3

1.1 陆地生态系统3

绪论3

1.2 土壤4

1.3 土壤微生物5

第2章 土壤微生物生态在农业和环境中的重要意义7

2.1 地上部和地下部亚系统7

2.2 捕食食物链与腐食食物链7

2.3 养分循环8

2.4 生物降解9

3.1 形成10

第3章 土壤微生物生态学的形成、内容和研究方法10

3.2 定义和研究内容11

3.3 研究方法12

第一部分 土壤微生物生态学基础15

第4章 土壤微生物生态学的基本概念15

4.1 环境与生态位15

4.2 生态系统的概念16

4.2.1 生物圈与生态系统16

4.2.2 能量流与物质循环17

4.2.3 生态平衡19

4.3.1 群落及其演替20

4.3 生物群落的概念20

4.3.2 生物多样性与群落稳定性21

第5章 微生物在土壤环境中的分布及其相互作用24

5.1 微生物在土壤环境中的分布24

5.1.1 微生物生长的土壤环境条件24

5.1.2 微生物的地理分布25

5.2 微生物与生物环境之间的相互作用26

5.2.1 竞争关系26

5.2.2 互生关系27

5.2.3 共生关系27

5.2.5 捕食关系28

5.2.4 拮抗关系28

5.2.6 寄生关系29

第6章 微生物与生物地球化学循环31

6.1 微生物与碳素循环31

6.1.1 碳素循环概述31

6.1.2 微生物与CO2固定32

6.1.3 微生物与有机质分解33

6.2 微生物与氮素循环33

6.2.1 氮素循环概述33

6.2.2 生物固氮34

6.2.3 氨化作用35

6.2.6 异化硝酸盐还原36

6.2.4 氮化合物的生物同化作用36

6.2.5 硝化作用36

6.3 微生物与磷素循环37

6.3.1 磷素循环概述37

6.3.2 有机磷的矿化作用38

6.3.3 难溶性磷化合物的溶解38

6.3.4 磷的微生物同化作用39

6.4 微生物与硫素循环39

6.4.1 硫素循环概述39

6.4.2 同化硫酸盐还原40

6.4.3 脱硫作用40

6.4.5 异化硫酸盐还原作用41

6.4.4 硫氧化作用41

第7章 微生物与环境污染42

7.1 微生物形成的污染物42

7.1.1 环境中的病原微生物42

7.1.2 微生物代谢产物污染44

7.1.3 水体富营养化46

7.2 污染物的微生物降解及转化47

7.2.1 有机污染物的微生物降解47

7.2.2 重金属污染物的微生物转化50

8.1.2 微生物生物量的测定52

8.1.1 微生物生物量的概念52

8.1 微生物生物量52

第8章 土壤微生物的生物量、多样性和活性52

8.1.3 微生物生物量的周转54

8.1.4 微生物生物量的生态学意义55

8.2 微生物种类及多样性57

8.2.1 土壤微生物的种类57

8.2.2 微生物多样性的概念60

8.2.3 微生物多样性的测定60

8.2.4 微生物多样性的生态学意义61

8.3 微生物活性62

8.3.1 呼吸作用62

8.3.2 土壤酶63

8.3.3 能量代谢66

第二部分 土壤微生物生态学应用71

第9章 土壤微生物生态学在农业中的应用71

9.1 微生物生态与土壤质量71

9.1.1 微生物生物量与土壤肥力评价71

9.1.2 土壤微生物多样性与利用方式和肥力水平73

9.1.3 土壤酶和土壤肥力评价77

9.1.4 微生物肥料79

9.2 根际微生物生态80

9.2.1 根际效应与根际微生物80

9.2.2 根际微生物技术83

9.3 菌根真菌与植物生长84

9.3.1 菌根概述84

9.3.2 丛枝菌根真菌与植物矿质营养87

9.3.3 菌根真菌与植物抗逆性90

9.3.4 菌根真菌与生态系统稳定性93

9.4 微生物生态与作物生态防治97

9.4.1 病原微生物与其生态功能97

9.4.2 生物入侵与土壤微生物生态98

9.4.3 作物土传病原菌的生态防治99

10.1.1 农药污染102

10.1 土壤微生物生态与环境质量102

第10章 土壤微生物生态学在环境中的应用102

10.1.2 重金属污染105

10.1.3 温室效应108

10.2 土壤有机污染物的微生物生态修复111

10.2.1 原位生物修复111

10.2.2 异位生物修复116

10.2.3 植物微生物联合修复116

10.3 固体废弃物的微生物生态处理技术117

10.3.1 堆肥117

10.3.2 沼气发酵118

10.4 矿区复垦与微生物生态恢复119

10.3.3 蘑菇种植119

10.4.1 矿区土壤微生物生态特征120

10.4.2 矿区土壤微生物生态恢复122

第三部分 土壤微生物生态学实验技术129

第11章 土壤微生物生态学实验基础129

11.1 土壤样品的采集和处理129

11.1.1 土壤样品的采集129

11.1.2 土壤样品的处理和储存129

11.2 土壤微生物的分离、培养和保藏130

11.2.1 培养基130

11.2.2 培养方法133

11.2.4 微生物的保藏134

11.2.3 接种与分离方法134

11.3 土壤微生物生态学实验的数据处理135

11.3.1 群落多样性指数135

11.3.2 群落聚类和排序136

11.3.3 分子系统发育树的构建137

第12章 土壤微生物数量和生物量的测定138

12.1 土壤微生物直接观察法138

12.2 土壤微生物活菌测数法139

12.2.1 平板培养计数法139

12.2.2 稀释培养计数（MPN）法（最近似值法计数）140

12.3.1 三磷酸腺苷法143

12.3 土壤微生物生物量测定143

12.3.2 底物诱导呼吸法（SIR）144

12.3.3 氯仿熏蒸法（旱地土壤）144

12.3.4 氯仿熏蒸法（淹水土壤）147

12.3.5 总磷脂脂肪酸法148

第13章 土壤微生物种类与多样性的测定150

13.1 微生物的分类鉴定150

13.1.1 形态学检查150

13.1.2 生物化学反应法鉴定152

13.1.3 免疫血清鉴定152

13.1.4 分子生物学检测155

13.1.5 微生物种类的自动化鉴定156

13.2 微生物类群与物质转化160

13.2.1 纤维素分解菌160

13.2.2 氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌161

13.2.3 沼气发酵过程中的主要细菌类群164

13.3 碳素利用法分析土壤微生物功能多样性165

13.3.1 不同pH值碳素利用微平板的制作165

13.3.2 Biolog法166

13.4 磷脂脂肪酸（PLFA）法分析土壤微生物结构多样性169

13.5.1 DNA的G+C含量分析171

13.5.2 荧光原位杂交171

13.5 核酸分析法研究土壤微生物遗传物质多样性171

13.5.3 16S rDNA的PCR-DGGE分析172

13.5.4 随机扩增多态性DNA（RAPD）分析175

13.5.5 16S rDNA克隆文库的建立和RFLP分析176

13.5.6 核酸-稳定性同位素（SIP）技术178

第14章 土壤微生物活性及其表征的测定179

14.1 土壤微生物活性与物质转化的测定179

14.1.1 纤维素分解作用179

14.1.2 土壤呼吸作用180

14.1.3 有机酸的测定181

14.1.5 土壤氮素净矿化和净硝化速率182

14.1.4 甲烷形成活性182

14.1.6 土壤硝化势183

14.1.7 土壤氮素总矿化与总硝化速率184

14.1.8 土壤全酚的测定185

14.2 土壤酶活性测定186

14.2.1 蔗糖酶186

14.2.2 脱氢酶187

14.2.3 脲酶188

14.2.4 固氮酶189

14.2.5 蛋白酶190

14.2.6 磷酸酶190

主要参考文献192