第一章 土壤和生物质生产 1
一、导言 1
二、全球碳循环和生物质生产 2
三、生物质的结构化合物 5
四、微生物的细胞壁 13
五、植物可溶性物质、根系及其分泌物 15
六、土壤有机质的形成 16
七、土壤有机质的组分 19
八、土壤有机质的数量和分布 23
第二章 土壤代谢和温室效应 28
一、导言 28
二、温室效应和全球变暖 28
三、温室气体（CO2、CH4、N2O和NH3）的大气化学特性和臭氧层的破坏 30
四、温室气体对全球变暖潜势的影响 38
五、温室效应对农业和环境的影响 40
六、温室气体的发射量 42
七、温室气体在陆地和大气之间的交换作用 44
八、CO2的起源和全球平衡账 45
九、不同湿地的碳平衡账 47
十、全球甲烷（CH4）的平衡账 50
十一、控制水稻田发射CH4的过程 52
十二、全球氧化亚氮（N2O）的平衡账 55
十三、氨（NH3）的全球平衡账 61
十四、硫化合物的全球平衡账 63
第三章 土壤发射的二氧化碳（CO2）及其调控 65
一、导言 65
二、光合作用是CO2转移的第一过程 68
三、土壤发射的CO2 69
四、二氧化碳可视为是一种天然气体 70
五、土壤发射CO2的机制 71
六、影响土壤发射CO2的因子及其调控 72
第四章 土壤发射的甲烷（CH4）及其平衡账 73
一、导言 73
二、甲烷是天然气体 75
三、大气中甲烷的源与汇 75
四、水田和湿地是甲烷的主源 78
五、甲烷生成过程 78
六、甲烷的发射量及其消耗 80
七、调节甲烷发射量的因子 82
八、水稻田的全球分布 83
九、水稻田的CH4通量 84
十、食草动物产生的CH4 86
十一、生物质燃烧和填埋场的CH4发射量 86
第五章 土壤发射的氧化亚氮（N2O）及其平衡账 87
一、导言 87
二、氧化亚氮（N2O）可视为一种天然气体 89
三、土壤中N2O的形成机制 89
四、影响N2O发射的因子 91
五、土壤向大气转移N2O的调节过程 91
六、土壤发射N2O的数量 92
七、降低土壤发射N2O的战略 95
八、防止气态氮（N）损失的重要意义 97
第六章 土壤微生物群落和碳（C）通量 98
一、导言 98
二、细胞水平上的碳流（通量） 100
三、碳代谢速率对土壤碳流过程的影响 101
四、碳流：种群和群落 102
五、土壤水平的碳流（通量） 105
六、农业生态系统与其他生态系统的比较 112
七、土壤碳-微生物相互作用对农业生态系统的影响 113
八、结论 115
第七章 土壤对二氧化碳（CO2）的吸收和缓冲作用 116
一、导言 116
二、CO2的起源与发生 116
三、光合作用对CO2的固定效率 119
四、植物的光合作用器及其特征 119
五、增加大气中CO2浓度对光合作用的影响 122
六、光合作用对CO2浓度的适应性 123
七、Rubisco酶与光合作用效率 123
八、土壤中二氧化碳的缓冲作用（Sequestration） 130
九、土地变换和恢复 133
第八章 土壤生物分子和黏土矿物的复合作用 136
一、导言 136
二、土壤环境中的有机化合物 137
三、生物化合物和黏土矿物之间的化学作用 139
四、生物分子对近程有序矿物和有机无机复合体的形成及其物化性质的影响 142
五、羟基-Al（Fe）-有机层状硅酸复合体 150
六、低分子量有机酸对可变电荷矿物吸附营养物的影响 153
七、有机矿物复合体上营养元素的吸附作用 158
八、水解Al或Fe化合物对蛋白质-黏土矿物复合体形成的影响 162
九、低分子量有机配位体和营养元素对酶吸附作用的影响 166
十、可变电荷矿物和有机矿物复合体上固定酶的活性 168
第九章 土壤生物质对微量营养元素有效性的影响 176
一、导言 176
二、Fe、Mn、Zn和Cu与腐殖质络合物对农作物的重要意义 176
三、土壤中有机络合物的性质 180
四、增富微量营养元素的有机物和有机无机络合物（土壤改良剂）的应用 187
五、金属-腐殖酸和富啡酸络合物的稳定性常数 190
六、小结 199
第十章 土壤有毒化合物的迁移和归宿 200
一、导言 200
二、污染物的分布 200
三、孔隙中污染物转移的基本概念 203
四、影响污染物转移的因子 206
五、结语 211
第十一章 土壤重金属及其向食物链的转移 212
一、导言 212
二、影响中重金属元素植物有效性的因子 213
三、植物对重金属的吸收作用 219
四、植物中重金属的功能与作用 224
五、重金属元素的植物有效性检测 228
六、结论 230
第十二章 土壤污染的生物修复工程 231
一、导言 231
二、土壤污染物及其分解的微生物 233
三、主要有毒污染物降解过程及速度 237
四、土壤中重要污染物及其生物修复作用 239
五、生物修复作用及有关酶系统 243
六、生物修复技术和产品的应用前景 249
第十三章 土壤和水体生态系统中重金属的生物修复工程 250
一、导言 250
二、微生物对环境中重金属污染的生物修复 251
三、微生物作用机理 252
四、土壤和固体废物的生物修复作用 271
五、微生物表面活性剂及其应用 276
六、结语和展望 284
第十四章 真菌在土壤生物修复工程中的应用 285
一、导言 285
二、真菌对有机污染物的降解作用 289
三、难分解有机物的转化作用 302
第十五章 渍水土壤及其生态效应 307
一、导言 307
二、水稻田的微生物区系 308
三、渍水土壤的生态环境 309
四、渍水土壤的好气呼吸作用 310
五、渍水土壤的厌气呼吸作用 311
六、渍水土壤的发酵作用 313
七、渍水土壤中杀虫剂的降解作用 315
八、渍水土壤中的水稻根际 316
九、水稻田中的蓝细菌及其重要作用 320
附录Ⅰ 美国科学院院士发表的气候问题公开信《气候变化与科学整合性》 335
附录Ⅱ 名词解释 337
附录Ⅲ 国际制单位换算表 339
参考文献 341