第一节 土壤和环境微生物学的意义、研究内容和任务 1
一、生物圈——人类生存的环境 1
二、生态系统的基本结构 1
绪论 1
三、人与生态平衡 3
四、土壤和环境微生物学的内容和任务 4
第二节 土壤和环境微生物学发展历史和研究现状 4
一、土壤微生物学诞生的背景 4
二、土壤微生物学的创立和发展 5
四、我国土壤和环境微生物学研究概况 7
三、环境微生物学的诞生和土壤微生物生态学研究的新阶段 7
第一编 自然界微生物和它们生活的环境 9
第一章 土壤-微生物生活的良好环境 9
第一节 土壤的质地与水气状况 9
一、土壤质地 9
二、土壤结构性 11
三、土壤水 11
四、土壤溶液 13
五、土壤空气 13
一、土壤的粘粒矿物 14
第二节 土壤的化学性质 14
二、土壤胶体和阳离子交换 15
三、腐殖质 16
第三节 士壤中的微环境 17
第二章 土壤中的微生物 18
第一节 土壤微生物的数量和分布 18
一、不同类型土壤中微生物的数量和分布 18
二、微生物在生壤中的垂直分布 20
三、土壤中微生物分布的不匀均性 21
第二节 土壤微生物的营养型 21
三、光能有机营养型 22
四、光能无机营养型 22
一、化能有机营养型 22
二、化能无机营养型 22
第三节 土壤细菌 23
一、土壤细菌的特点 23
二、土壤细菌的常见属 23
三、粘细菌 27
四、蓝细菌 28
二、分类和优势属 30
一、分布和数量 30
第四节 土壤放线菌 30
第五节 土壤真菌 32
一、分类和常见种类 32
二、生态因子的影响 34
第六节 土壤藻类 35
一、土壤中藻类的分布和作用 35
二、土壤中的绿藻 36
三、土壤中的硅藻 37
一、分类和土壤中的主要种类 38
第七节 土壤中的原生动物 38
二、生态因子的影响 39
三、原生动物在土壤中的作用 40
第八节 测定土壤微生物数量和生物量的方法 41
一、微生物数量的测定 41
二、微生物生物量的测定 43
第三章 水体环境和水体中的微生物 44
第一节 水体环境 44
一、地下水 44
二、地表水 44
第二节 水体中的细菌及其分布 48
一、地下水和泉水中的细菌 49
二、江河中的细菌 50
三、湖泊中的细菌 51
四、海洋中的细菌 52
第三节 水体中的蓝细菌 54
一、内陆水体中的蓝细菌 54
二、海洋中的蓝细菌 56
一、内陆水体中的真菌 57
一、水体沉积物中有机碎屑的输入 57
第四节 水体中的真菌 57
二、海洋真菌 58
第五节 水体的富营养化 59
一、富营养化水体中主要生物种类 59
二、富营养化的危害 60
三、富营养化的控制 60
第四章 微生物间的相互作用 61
第一节 微生物群体内的相互作用 61
第二节 微生物群体间的相互作用 62
一、偏利共栖现象 62
二、互利共栖现象 62
三、共生现象 63
四、竞争现角象 65
五、偏害或拮抗现象 66
六、寄生现象 67
七、捕食观象 68
第二编 微生物与物质循环 70
第五章 碳素循环与有机质转化 70
第一节 碳素循环 70
第二节 土壤有机质分解 71
一、有机残体在土壤中分解速度及产物 71
三、有机质分解过程中物质转化与C/N关系 73
二、有机残体分解过程中微生物类型交替 73
四、关于秸秆直接还田 74
第三节 水体沉积物中有机质的降解 75
二、无氧沉积物中有机质的氧化 76
三、无氧沉积物中有机质矿化过程 77
第四节 土壤中生物量的积累和转化 78
一、生物量(Biomass)在土壤中的积累 78
二、耕作管理对士壤生物量的影响 78
一、腐殖质在自然界的分布及其功能 80
三、士壤生物量中的营养含量 80
第五节 腐殖质的形成和分解 80
二、腐殖质的微生物合成 82
三、腐殖质的性状 83
四、腐殖质的年龄及其分解 84
附第六节 土壤酶 86
一、土壤中酶的来源和种类 86
二、酶在土壤中存在状态及其特性 88
三、环境条件对土壤酶活的影响 88
四、土壤酶检测注意事项 90
第六章 多糖物质的微生物分解 91
第一节 纤维素微生物分解 91
一、分解纤维素的微生物 91
二、纤维素水解酶 93
三、利用纤维素酶开发利用纤维素废弃物 94
第二节 半纤维素分解 95
一、半纤维素化学组成 95
二、分解半纤维素的微生物 95
三、半纤维素酶 96
一、分解果胶的微生物 97
第三节 果胶物质分解 97
二、果胶酶 98
第七章 木质素及其它芳香族化合物的分解 99
第一节 木质素的分解 99
一、木质素的结构及分解它的微生物 99
二、分解木质素微生物的生理特征 100
三、木质素降解的生化过程 101
第二节 其它芳香族化合物的降解 102
一、环境中脂肪族碳氢化合物的来源 104
二、碳氢化合物的微生物代谢 104
第八章 脂肪族碳氢化合物及C1化合物氧化 104
第一节 脂肪族碳氢化合物的氧化 104
第二节 C1化合物的微生物氧化 105
一、自然界中的C1化合物 105
二、氧化C1化合物的微生物 105
三、甲基营养菌的生理生化特性 109
四、利用甲基营养菌生产单细胞蛋白 110
一、大气中CO含量及来源 111
二、氧化CO的微生物 111
第三节 大气中CO的微生物调控 111
第九章 甲烷生成和沼气发酵 113
第一节 甲烷和甲烷细菌 113
一、甲烷的生成环境和产量 113
二、甲烷生成过程的微生物作用 113
三、甲烷细菌的特征和分类 114
四、甲烷细菌生长条件及其细胞合成途径 115
五、甲烷形成的生化过程 116
一、沼气发酵的实际意义 118
二、沼气发酵的条件 118
第二节 沼气发酵事业 118
第十章 氮素循环和有机氮矿化 120
第一节 氮素循环 120
一、氮在地球上的分布与转化 120
二、土壤中氮的得失 123
第二节 有机氮矿化 125
一、土壤中的有机氮的组分 125
二、有机氮化物的分解 126
第十一章 硝化作用 133
第一节 硝化作用的底物和产物 133
一、化能自养硝化细菌 134
第二节 硝化作用的微生物学 134
二、化能异养硝化菌 137
三、甲烷氧化菌的硝化作用 138
第三节 影响硝化作用的环境因素 139
第四节 硝化作用造成的环境污染 141
一、硝酸盐过多对人畜危害 141
二、N2O破坏O3层的可能性 141
三、富营养现象的危害 142
第一节 反硝化过程及作用菌 143
一、反硝化作用的一般条件 143
第十二章 硝酸盐还原和反硝化作用 143
二、反硝化作用的产物 144
三、参与反硝化作用的微生物 145
四、硝酸盐还原酶和电子传递 146
第二节 土壤中影响反硝化作用的因素 147
第三节 海水和淡水中的反硝化作用 149
第四节 硝化抑制剂的施用效果 150
第十三章 生物固氮 152
第一节 固氮微生物 152
一、化能有机营养固氮细菌 152
二、化能无机营养固氮细菌 155
三、光合固氮细菌 156
四、固氮体系 157
第二节 自生固氮作用 158
一、固氮酶和氮气的还原 158
二、固氮作用的调节 161
三、土壤中的自生固氮作用及影响因素 162
第三节 根瘤菌和高等植物共生固氮体系 164
一、根瘤菌和结瘤豆科植物 165
二、根瘤及其功能 167
三、豆科植物根瘤菌的农业利用和影响共生固氮作用的环境因素 171
四、根瘤菌和榆科植物的共生 174
第四节 弗兰克氏菌和高等植物共生固氮体系 175
一、和弗兰克氏菌共生的植物 176
二、弗兰克氏菌 176
三、放线菌根瘤的形成与结构 177
第五节 蓝细菌和其它生物共生固氮体系 179
一、蓝细菌同真菌和苔藓植物的共生 179
二、蓝细菌同水生蕨类植物的共生 179
三、蓝细菌和高等植物的共生 180
一、全球硫贮量及循环途径 181
第十四章 硫磷及微量矿质营养元素循环 181
第一节 硫素循环 181
二、土壤硫的来源和得失 182
三、有机硫化物的矿化 183
四、氧化硫的微生物 184
五、硫氧化物的还原及其作用菌 188
第二节 磷素循环 189
一、全球性的磷贮量及运转 190
二、土壤中磷的来源和循环转化 190
三、微生物对有机磷的矿化和固结 191
四、微生物在溶磷中的作用 193
第三节 铁锰等矿质营养元素循环 194
一、植物对微量元素的需求与供应 195
二、微生物在微量元素循环中的作用 196
三、钾在土壤中的转化 199
四、钙的转化 199
五、硅的转化 199
一、根际分泌物和脱落物是微生物主要营养来源 201
第一节 根际是微生物的特殊生态环境 201
第十五章 根际微生物 201
第三编 微生物与高等植物 201
二、根际的水气条件及其与微生物的关系 202
第二节 根际微生物 202
一、根际微生物的数量 202
二、根际细菌和真菌的生物量 204
三、根际微生物的类群 205
四、微生物在根面的分布 206
一、根际微生物对植物生长的有益影响 207
第三节 根际微生物对植物的影响 207
五、根际微生物的特异性 207
二、根际微生物对植物的不利影响 209
第十六章 菌根 210
第一节 外生菌根 210
一、形成外生菌根的植物和真菌 211
二、外生菌根的构造 211
三、外生菌根的生长生理 214
四、菌根菌孢子的萌发 216
五、外生菌根形成的条件 217
第二节 VA菌根 217
一、一般结构 218
二、内生菌根真菌 220
三、内生菌根的形成过程 222
四、影响VA菌根形成的因素 223
第三节 菌根菌的应用 224
第十七章 植物地上部表面微生物 227
第一节 植物地上部的环境条件 227
第二节 叶面微生物 228
一、叶芽微生物 228
二、阔叶叶面微生物 228
四、热带雨林叶面微生物 229
三、针叶叶面微生物 229
五、叶面冰核细菌 230
六、叶面固氮微生物 230
第三节 茎秆微生物 232
第四节 花果种子上的微生物 233
一、花 233
二、浆果 233
三、禾谷类种子 233
第一节 农药在土壤中的持留性 234
第十八章 农药及有毒元素污染与微生物作用 234
第四编 微生物与环境净化 234
第二节 农药对土壤微生物的影响 236
第三节 微生物对农药的转化 238
一、微生物在农药转化中的作用 238
二、微生物转化农药的生化反应 239
三、微生物转化农药的方式 240
第四节 几种农药的微生物转化 240
一、DDT 240
二、林丹 241
四、2，4—D 242
三、对硫磷 242
第五节 微生物的降解质粒及其应用 243
第六节 有毒元素的污染与微生物的关系 244
一、汞污染和微生物转化 244
二、砷污染和微生物转化 246
三、镉污染和对微生物的影响 247
四、硒污染与微生物转化 247
一、BOD 249
第二节 测定水污染的指标 249
二、工业废水 249
一、生活污水 249
第一节 污水的来源和性质 249
第十九章 污水的生物处理和污水灌溉 249
二、COD 250
第三节 污水的生物处理 250
一、污水生物处理的作用机理 250
二、污水生物处理的类型 250
第四节 活性污泥的微生物区系 253
一、活性污泥中的菌胶团细菌 253
二、活性污泥中的丝状细菌 254
三、活性污泥中的原生动物 255
四、活性污泥中的真菌和藻类 256
第五节 活性污泥的膨胀和评价指标 256
一、活性污泥膨胀 256
二、评价活性污泥的指标 257
第六节 污水灌溉 257
一、污水灌溉的意义和问题 257
二、区别水质合理灌溉 258
三、污水灌溉前处理方法的选择 259
一、嗜热微生物概述 260
第一节 嗜热和嗜酸微生物 260
附 第二十章 极端环境微生物 260
二、嗜热微生物主要类群 261
三、嗜热菌和热稳酶的主要优点及其应用 262
四、嗜酸热菌和嗜酸菌 262
第二节 嗜冷微生物 262
一、嗜冷菌的种类 263
二、嗜冷菌对人们生活的影响 263
第三节 嗜盐嗜碱微生物 263
一、盐、碱环境的生成 263
二、嗜盐微生物的种类 264
三、嗜盐菌生理及它们蛋白质稳定性 265
四、嗜碱微生物的种类 265
五、嗜盐嗜碱菌的应用前景 265
第四节 嗜压微生物及低营养菌 265
一、高压及低营养环境 265
二、嗜压细菌 266
三、适应低营养的菌 266
微生物学名汉拉对照 267
参考书目 287