上篇 土壤养分转化与环境效应 3
第1章 Soil Biogeochemistry of Phosphorus in Agro-Ecosystems 3
1.1 Introduction 4
1.2 Sources ofphosphorus in soils 4
1.3 Dissolution-precipitation process 8
1.4 Adsorption-desorption process 10
1.5 Oxidation-reduction process 14
1.6 Mineralization-immobilization process 16
1.7 Concluding remark and perspectives 19
References 20
第2章 Advances in Modeling Water and Solute Transport in Soil 26
2.1 Fundamental equations for water and solute transport 27
2.2 Solute diflusivity models 29
2.3 Modeling preferential soil water and solute transport flow and non-Darcy flow 32
2.4 Solute transfer from soil to surface runoff 37
2.5 Uncertainty analysis for water and solute transport in porous media 39
2.6 Hydrus：an example ofa complex model 44
2.7 Conclusion remarks 48
References 49
第3章 “How to Become a Soil Microbial Ecologist in a Single Day”.The Measurement and Properties of the Soil Microbial Biomass 53
3.1 The soil microbial biomass concept 54
3.2 Properties ofthe soil microbial biomass 59
3.3 The ATP concentration ofthe soil microbial biomass 61
3.4 The significance ofhigh ATP concentrations in the soil microbial biomass 64
3.5 The Trigger Response Theory 65
3.6 The soil microbial biomass as an early indicator ofchanging soil conditions 67
3.7 Effectsofheavymetalson soilmicrobialbiomassandorganicmatterdynamics 69
3.8 Conclusions 70
References 71
第4章 缺氧环境产甲烷过程机理研究的进展与展望 74
4.1 有机质厌氧降解中间产物的互营氧化机理 75
4.2 产甲烷菌的研究进展 82
4.3 结语 88
参考文献 89
第5章 放牧草原系统硝酸盐淋失和氧化亚氮释放的治理 95
5.1 引言 96
5.2 硝化抑制 97
5.3 减少硝酸盐淋失 102
5.4 氧化亚氮的排放 107
5.5 对氮利用率和牧草产量的影响 110
5.6 施用硝化抑制剂的其他好处 112
5.7 影响硝化抑制剂效果的因素 113
5.8 总结 115
参考文献 115
第6章 土壤碳氮循环的微生物生态机制 122
6.1 应用和完善了一系列土壤微生物生态测试技术，并促进了这些新兴技术的应用 123
6.2 准确量化了土壤碳氮周转的微生物过程，明确了植物与微生物群落之间相互作用机制 128
6.3 深入研究了酸性土壤中氮素转化功能微生物群落演变特征及其环境驱动因子 131
6.4 研究展望 135
参考文献 135
第7章 土壤古菌与氮素循环 138
7.1 引言 138
7.2 我国典型土壤中氨氧化微生物的多样性及分布特征 139
7.3 不同土壤中氨氧化细菌和古菌的生理生态特征及功能活性 141
7.4 氨氧化古菌的其他特征 144
7.5 展望 144
参考文献 145
第8章 农田面源污染过程及输出机制研究 148
8.1 土壤水分散性胶体磷的赋存形态及活化机制 149
8.2 生化调控剂降低土壤氮素流失的机制 151
8.3 典型稻田生态系统氮素平衡及流失特征 154
8.4 土壤脲酶动力学和热力学参数及土壤剖面15N自然丰度研究 157
8.5 农田土壤遗产磷的赋存形态、微生物酶学转化及活化原理 159
8.6 主要生物因子与稻田氮、磷转化及流失的关系 161
8.7 水肥耦合管理对稻田生源要素碳氮磷迁移转化的影响 163
8.8 稻田湿地处理农村生活污水脱氮除磷的技术原理 165
8.9 稻田湿地土壤有机碳固定与氮磷流失潜能 168
8.10 基于GIS的杭嘉湖地区农田氮磷径流流失研究 170
8.11 基于GIS区域尺度稻田降雨径流氮磷流失负荷估算研究 171
8.12 研究展望 173
参考文献 173
中篇 土壤污染与修复 179
第9章 我国土壤污染与修复研究现状与展望 179
9.1 我国土壤污染态势及其严峻性 181
9.2 土壤污染与修复研究的国际态势 182
9.3 土壤污染与修复研究的国内现状 184
9.4 对我国土壤污染与修复研究发展战略的思考 190
9.5 对我国土壤污染与修复研究发展及监管的展望 191
参考文献 195
第10章 污染土壤的花卉植物修复：技术与应用 197
10.1 重要性与基本概念 198
10.2 对重金属污染土壤的修复 200
10.3 对有机污染土壤的修复 202
10.4 复合污染土壤的植物修复 209
10.5 应用：现状、优势与方向 211
10.6 研究展望 212
参考文献 213
第11章 土壤重金属污染植物修复原理与技术 220
11.1 土壤重金属污染 221
11.2 土壤重金属污染植物修复原理 222
11.3 植物超积累重金属机理 225
11.4 土壤重金属污染植物修复关键技术 238
参考文献 241
第12章 镉锌污染土壤的伴矿景天修复研究进展 254
12.1 引言 255
12.2 镉锌超积累植物伴矿景天的筛选与繁育 256
12.3 伴矿景天的重金属耐性与积累性 257
12.4 锌镉污染土壤的伴矿景天连续修复研究 260
12.5 调控措施强化伴矿景天修复的作用及机制 263
12.6 锌镉污染农田的伴矿景天-作物边生产边修复技术 266
12.7 锌镉污染土壤的伴矿景天修复田间示范与生物量安全处置 268
12.8 研究展望 271
参考文献 272
第13章 金属纳米颗粒在土壤-植物中的迁移转化及微生物效应 276
13.1 纳米材料概述及其环境风险 277
13.2 金属纳米颗粒在土壤中的环境行为 281
13.3 金属纳米颗粒在植物中的迁移转化 288
13.4 金属纳米颗粒对土壤微生物的作用机制 293
13.5 研究展望 297
参考文献 298
第14章 生物地球化学研究：从砷到抗生素 307
14.1 栏目一 309
14.2 栏目二 318
14.3 栏目三 324
14.4 栏目四 325
参考文献 328
第15章 强还原土壤处理消除作物连作障碍的研究和应用展望 332
15.1 作物连作障碍成因及普遍性 333
15.2 我国土壤强还原处理方法的发展过程 335
15.3 强还原土壤消除连作障碍的作用机理 340
15.4 强还原土壤处理效果的影响因素 346
15.5 强还原土壤处理的应用展望 349
参考文献 352
第16章 土壤中大肠杆菌的存活机理及影响因素 355
16.1 土壤微生物污染 356
16.2 土壤环境中大肠杆菌O157:H7的传播途径 358
16.3 土壤中大肠杆菌的存活机理 362
16.4 土壤中大肠杆菌存活的影响因素 366
16.5 研究展望 374
参考文献 375
第17章 典型有机污染物在土壤中的关键环境界面行为 381
17.1 土-水界面吸附行为及其界面化学调控机制 382
17.2 根-土界面好氧降解行为及其微生物学调控机制 389
17.3 土-水／根-土界面还原转化行为及其化学-微生物学耦合调控机制 392
17.4 研究展望 399
参考文献 400
下篇 植物营养与抗逆境分子机制 409
第18章 植物硅素生物学：进展与展望 409
18.1 引言 410
18.2 硅的运输、分布与积累 411
18.3 硅的有益作用 415
18.4 展望 435
参考文献 435
第19章 植物对酸性土壤铝毒及其共存胁迫因子的协同适应机制 453
19.1 引言 454
19.2 酸性土壤耐铝生物新种质资源的挖掘 455
19.3 木本植物耐铝和铝累积机制 456
19.4 耐酸铝微生物的筛选及耐铝机制 461
19.5 植物铝毒和共存胁迫因子之间的相互作用 466
19.6 研究展望 474
参考文献 474
第20章 植物抗营养逆境的分子生理机制研究——以铝毒和缺铁为例 482
20.1 根系分泌物在植物抗营养逆境中的生理生态功能及其分子基础 484
20.2 细胞壁在植物抗营养逆境中的作用及其分子生理机制 487
20.3 植物抗营养逆境中的信号转导及转录调控 490
参考文献 492
第21章 土壤酸化和铝毒与抗铝机制 495
21.1 土壤酸化和铝的溶解 495
21.2 铝对动物和人的危害 496
21.3 铝对植物的毒害 497
21.4 植物抗铝机制 503
21.5 研究展望 513
21.6 结束语 517
参考文献 517
第22章 植物耐低磷胁迫的分子机制及应用 528
22.1 引言 529
22.2 植物磷饥饿响应 529
22.3 磷转运蛋白研究进展 533
22.4 磷信号转导的分子调控机制 539
22.5 磷营养高效、高产基因及应用 548
22.6 研究展望 549
参考文献 550