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土壤微生物生态工程

作者:刘五星,吴向华

出版时间: 2012年5月1日

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图书信息

土壤微生物生态工程是现代土壤学、微生物学与生态工程相互渗透,结合形成的新兴研究方向。本书系统地阐述了土壤微生物生态工程的基本理论、研究进展和技术方法。土壤微生物生态工程,主要是通过向土壤中接种微生物或改良土壤环境以刺激微生物的生长繁殖,达到改善土壤环境、减少土传病害、降解土壤中的污染物以及加快土壤生态恢复等目的。随着我国工农业的发展,土壤环境问题日益突出、耕地面积日益减少,土壤微生物生态工程在生态农业建设、污染土壤生态修复、矿山复垦以及海滨盐土改良等方面起着日益重要的作用。本书系统介绍了国内外土壤微生物生态工程的基本原理及其在生态农业、环境修复、海滨盐土改良、矿山复垦等方面的作用。

2009年12月19日,联合国气候变化大会在丹麦哥本哈根闭幕,各国经过艰苦谈判所达成的《哥本哈根协议》具有积极意义。大多数国家都认识到气候变化问题的严重性,都表示要在应对气候变化问题上承担各自的责任。我国近年来鼓励并重点投资开发包括生物质能在内的新能源,结合生态工程技术,大力开发清洁项目,采取多元化的路径,力争在一段时间内实现减排的承诺,为人类作出应有的贡献。
对于我们这样一个拥有超过13亿人口的大国来说,尽量做到资源的最大节约和污染物的资源化利用,已成为我国调整产业结构、建设生态文明的必然追求;在这样的背景下,介绍产业生态工程原理与各种产业生态工程技术的应用该领域科学家责无旁贷。我们有理由相信,“产业生态工程”丛书的应运而生将为我国在不久的将来“基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”提供科学技术支撑。
新能源的研发是涉及我国国家安全的重要战略举措,生物质能是新能源中的重要类别。然而生物质能的研发触及原料、成本、国家政策等多项瓶颈,发展陷入尴尬境地,某些方向甚至举步维艰。《生物质能产业生态工程》提出一崭新的路线图:运用生态工程技术将生物质能的开发统筹为一个复合生态系统来对待,分层多级消化生物质能,提高产品附加值和系统的综合效益,有利于克服发展瓶颈,走出具有中国特色的生物质能产业化的新路。本书重点介绍了生物质能产业化中的生态工程技术,分析了瓶颈和应对措施。
《发酵生态工程》不仅植根于食品工业,而且越来越多地应用于污染物的治理和废弃物的资源化利用,有利于我国发展低碳经济和建设资源节约型社会。该书从产业生态工程的角度阐述发酵过程的优化控制,发酵副产物的综合利用和资源化技术,在传统发酵工程上延长产业链,提升发酵产业的生命周期,开发新的生长点,有利于帮助相关产业提升发展水平和综合效益。
我国人口众多,人均水资源占有量仅为世界的1/4。而且,随着经济的快速发展,用水量剧增,污水排放量也相应增加,从而导致我国资源性缺水和水质性缺水日益加剧,严重制约了我国经济的可持续发展。《污染水体生物治理生态工程》系统介绍了国内外污染水体的生物治理情况和生态修复的各种方法,特别突出地介绍了作者在淡水渔业养殖水体水质改良方面的多年研究实例,这将对我国水体污染的治理、养殖水的达标放排起到借鉴作用。
我国水产养殖的规模已经稳居世界第一,运用生态工程技术指导水产养殖已广为水产养殖界所追求。《特种水产养殖》介绍了以食物链(网)为主要技术路线的综合生态工程技术,指导水产养殖,涉及不同的第一性生产者、初级消费者、清道夫和终极产品等重要角色,投入不同的养殖模式中,以达到高效、高产和高质的目标。本书所介绍的生态工程技术已在全国许多地区的黄鳝、泥鳅和小龙虾生态养殖中取得了巨大的经济效益。
由于沿海地区的高强度开发,人为干扰给沿海滩涂系统带来的危害日趋加大。《滩涂产业生态工程》介绍了国际沿海滩涂生态系统的保护、管理及开发的历史和实践;针对我国丰富的滩涂资源及演化的特点,着重介绍了典型滩涂生态系统的生态工程及相关技术,分析了滩涂资源的类型、质量、价值,比较了多种开发模式的特性;并且探讨了高强度开发下滩涂生态系统的保护和利用的关系,以及在未来产业发展过程中的可持续性。
有机农业成为农业可持续发展和保障食品质量安全的重要形式,《有机农业技术与有机食品质量》作者根据近20年的从业经验,总结和提炼了不同种类的有机种植与养殖技术,同时阐述了有机食品的质量和人类健康的关系。本书不仅有益于有机农业生产者提高其生产技术水平,也有利于广大消费者了解有机食品的品质,而且有助于决策者全面了解有机农业的环境与社会效益,从而进一步支持和推动我国有机农业产业的发展。
土壤微生物生态工程在生态农业建设、污染土壤生态修复、矿山复垦以及海滨盐土改良等方面起着日益重要的作用。土壤微生物生态工程,主要是通过向土壤中接种微生物功能群物种或改良土壤环境以刺激微生物的生长繁殖,从而改善土壤环境、减少土传病害、降解土壤中的污染物以及加快土壤生态恢复。《土壤微生物生态工程》一书系统介绍了国内外土壤微生物生态工程的基本原理及其在生态农业、环境修复、海滨盐土改良、矿区复垦等方面的作用。
由于缺乏科学的育种、筛选及与之相适宜的栽培技术和管理模式,不能充分发挥品种的产量和品质潜力,严重制约花卉、苗木、园林、特色农业与生态修复等产业的发展。因此,系统介绍了多种经济植物的选育、栽培(包括组织培养)等技术和方法,尤其突出以优质高产为目标,兼顾高效、生态和安全的生态工程模式为案例,是《特种经济植物产业生态工程》一书的特色,将为区域生态建设、生态恢复和发展多种经营提供技术指导。
运用生态工程技术将纺织产业作为一个复合生态系统来对待,分层多级消化生物质,提高产品附加值和系统的综合效益,克服发展瓶颈,走出具有中国特色的纺织工业发展新路。《纺织产业生态工程》系统介绍了国内外纺织产业生态工程发展的现状,重点介绍了纺织产业中的生态工程技术,突出介绍了纺织产业生态工程领域的许多案例,这将为我国纺织产业的可持续发展提供很好的借鉴。
本丛书的作者都是在生态工程领域富有经验、有所积淀的第一线科技工作者。九本产业生态工程方面的论著汇集成套,不仅集中介绍了国内外产业生态工程发展的最新进展,阐述了九个领域和相关产业的生态工程关键技术,还展现了代表作者科研成果亮点的重要案例;有利于推动我国产业生态工程学科的发展和科技开发,也有助于提升相关产业的科技水平和综合效益。本丛书的成套性不是产业生态工程学科的集大成,但确实是该学科九个领域的知识与成果集锦。请读者仔细品读,如果发现其中的瑕疵和遗漏,请不吝赐教,我们将虚心听取您的批评,认真改进。
钦佩

  • 第一章 绪论
    • 一、土壤微生物
    • 二、生态工程
    • 三、土壤微生物生态工程
  • 第二章 微生物学基础
    • 第一节 微生物的形态、构造和功能
      • 一、原核微生物的形态
      • 二、真核生物的形态、构造和功能
    • 第二节 微生物的营养和培养基
      • 一、微生物的六类营养要素
      • 二、微生物的营养类型
      • 三、培养基
    • 第三节 微生物的新陈代谢
      • 一、微生物的能量代谢
      • 二、分解代谢和合成代谢间的联系
    • 第四节 微生物的生长及其控制
      • 一、测定生长繁殖的方法
      • 二、微生物的群体生长规律
      • 三、影响微生物生长的主要因素
      • 四、微生物的培养
      • 五、有害微生物的控制
    • 第五节 微生物的遗传变异和育种
      • 一、基因突变
      • 二、基因重组
      • 三、微生物育种
      • 四、基因工程
      • 五、菌种的保藏
  • 第三章 土壤与微生物
    • 第一节 土壤性质
      • 一、土壤定义
      • 二、土壤的组成
      • 三、土壤性质
      • 四、土壤资源
    • 第二节 土壤中的微生物
      • 一、土壤是微生物的天然培养基
      • 二、土壤中的微生物
      • 三、土壤对微生物区系分布的影响
      • 四、微生物区系对土壤的影响
    • 第三节 土壤中微生物的相互关系
      • 一、共栖关系
      • 二、共生关系
      • 三、竞争关系
      • 四、拮抗现象
      • 五、寄生关系
      • 六、捕食关系
  • 第四章 土壤微生物在生态系统物质循环中的作用
    • 第一节 微生物与碳循环
      • 一、碳素循环的基本过程
      • 二、微生物在碳素循环中的作用
      • 三、淀粉和糖的分解
      • 四、纤维素的分解
      • 五、果胶物质的分解
      • 六、半纤维素的分解
      • 七、其他不合氮有机物质的分解
      • 八、产甲烷细菌群
    • 第二节 微生物与磷循环
      • 一、磷素循环的基本过程
      • 二、解磷微生物的种类
      • 三、微生物解磷机制的研究
      • 四、磷素污染
    • 第三节 微生物与氮循环
      • 一、氮素循环的一般过程
      • 二、氨化作用
      • 三、硝化作用
      • 四、反硝化作用
      • 五、固氮作用
      • 六、氮素污染
    • 第四节 微生物与其他元素循环
      • 一、硫素循环
      • 二、铁锰钾等元素循环
  • 第五章 微生物在生态农业工程建设中的作用
    • 第一节 微生物肥料
      • 一、微生物肥料概论
      • 二、固氮菌
      • 三、解磷菌
      • 四、硅酸盐细菌(解钾菌)
      • 五、根际促生菌
    • 第二节 微生物与农业面源污染控制——湿地生态工程中的微生物
      • 一、农业面源污染
      • 二、人工湿地
      • 三、湿地生态系统中的微生物
  • 第六章 微生物在污染土壤生态修复中的作用
    • 第一节 微生物在有机污染土壤生态修复中的作用
      • 一、生态修复的概念
      • 二、微生物在有机污染土壤生态修复中的作用原理
      • 三、影响微生物降解土壤中有机污染物的主要因素
      • 四、微生物与有机污染土壤生态修复
      • 五、修复案例——微生物在石油污染土壤生态修复中的作用
    • 第二节 微生物在重金属污染土壤生态修复中的作用
      • 一、微生物强化重金属植物修复
      • 二、微生物对重金属的转化
      • 三、微生物对重金属离子的吸附与固定
  • 第七章 微生物在海滨盐土生态工程中的作用
    • 第一节 解磷微生物在海滨盐土生态工程中的应用
      • 一、盐碱土的定义
      • 二、盐碱土的形成过程
      • 三、我国盐碱土的分布及特征
      • 四、发展盐土农业的紧迫性
      • 五、解磷菌剂在海滨盐土生态工程中的应用
      • 六、案例分析
    • 第二节 生态种植对盐土微生物多样性的影响
      • 一、土壤微生物多样性
      • 二、生态农业
      • 三、生态种植对土壤微生物多样性的影响
      • 四、盐土生态种植对土壤微生物多样性的影响
      • 五、案例分析
  • 第八章 微生物在矿山复垦生态工程中的作用
    • 第一节 矿区生态恢复概述
      • 一、矿区生态恢复
      • 二、矿山开采的生态环境效应
      • 三、矿区废弃地生态恢复技术措施
      • 四、国内外矿区利用微生物复垦现状
    • 第二节 丛枝菌根在矿区生态重建中的应用
      • 一、促进土壤物质循环
      • 二、改善土壤理化性质
      • 三、稳定土壤结构
      • 四、促进植物生长,增强抗逆性
    • 第三节 煤矿生物修复——脱硫、抑制氧化
      • 一、脱硫微生物
      • 二、煤炭微生物脱硫机理
      • 三、微生物脱硫方法
      • 四、影响煤炭微生物脱硫的因素
      • 五、微生物脱硫存在问题
  • 参考文献

本书可供微生物学、生态学、环境学等相关专业的科技工作者参考。

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