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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CO269

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CH486

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