具体描述
Environmental Biotechnology discusses the development, use and regulation of biological systems for remediation of contaminated environments and for environmentally friendly processes. Written in a lucid style, the book should be useful to students of both engineering and biosciences.
新书推介：《可持续农业中的土壤健康与微生物生态》 本书聚焦于当前全球农业面临的核心挑战——如何平衡粮食生产需求与土壤生态系统的长期健康。 在气候变化、生物多样性丧失以及化石燃料依赖日益加剧的背景下，传统高投入农业模式的不可持续性愈发凸显。本书深入探讨了支撑地球生命系统的基础——土壤，以及居住在其中的复杂微生物群落，如何成为实现真正可持续农业的关键。 第一部分：土壤健康的基石——从宏观到微观的生态视角 本书首先建立了一个全面的土壤生态系统框架。它超越了传统的土壤化学分析，强调了土壤物理结构、水文过程与生物活性之间的复杂交互作用。 第1章：土壤作为生命载体 本章详细阐述了土壤的形成过程（成土作用），以及其作为碳、氮、磷等关键元素自然循环的枢纽地位。我们探讨了土壤团聚体的重要性，理解它们如何影响气体交换、水分渗透与微生物栖息地的稳定性。通过大量田间案例分析，展示了不同耕作方式（如免耕、保护性耕作）对土壤物理完整性的长期影响。 第2章：看不见的工程师——土壤微生物群落的结构与功能 这是本书的核心基础之一。我们深入解析了细菌、真菌、古菌、原生动物和线虫在土壤生态功能中的独特角色。内容涵盖了高通量测序技术（如16S rRNA和宏基因组学）如何帮助我们描绘出动态变化的微生物群落图谱。重点分析了群落结构如何响应环境梯度（如pH值、有机质含量和气候条件）。此外，详细描述了土壤微生物的代谢途径，包括固氮、磷矿化和复杂有机物分解的生化机制。 第3章：根际：生命最活跃的前沿 根际（Rhizosphere）被誉为地球上生物活性最高的生态位之一。本章专注于植物根系分泌物（如糖类、有机酸和信号分子）如何精确“筛选”和“招募”特定的微生物群落。深入探讨了植物-微生物互作（PMI）的分子机制，特别是共生固氮菌（如根瘤菌）和丛枝菌根真菌（AMF）如何通过提供养分增加植物的抗逆性。我们呈现了最新的研究成果，关于如何通过选择特定作物品种或接种物来优化根际环境，以最大化生态效益。 第二部分：构建可持续的农业生态系统 在理解了基础生态原理后，本书转向实践应用，重点介绍如何利用生态学知识来设计和管理更具韧性的农业系统。 第4章：有机质管理与碳汇潜力 有机质是土壤肥力的灵魂。本章系统回顾了覆盖作物、绿肥、堆肥和动物粪肥在增加土壤有机碳（SOC）方面的效率和局限性。我们引入了“再生农业”的概念，分析了将大气碳固定到土壤中的微生物驱动过程。同时，探讨了长期有机质累积对土壤保水能力和缓冲能力提升的具体贡献。 第5章：生物防治与养分循环的生态调控 本书强调从依赖化学投入转向生态调控。详细介绍了土壤微生物在病虫害管理中的作用，包括拮抗微生物（如芽孢杆菌属和木霉属）通过产生抗生素或竞争资源来抑制植物病原体的机制。在养分管理方面，着重介绍了生物固氮的潜力以及生物有效态磷的释放策略，旨在减少对合成氮肥和磷肥的依赖。 第6章：应对气候变化的土壤策略 本章直接面对全球气候变化带来的挑战。分析了土壤微生物群落在温室气体（N2O、CH4）的产生与消耗中的关键作用。本书提出了一系列田间管理实践，旨在提高土壤的碳截存能力，同时降低农业活动中的温室气体排放强度。讨论了水分胁迫下土壤微生物群落的适应性变化，以及耐旱菌株的应用潜力。 第三部分：新兴技术与未来展望 本书最后展望了未来农业生态学和土壤科学的前沿研究方向。 第7章：精准生态干预：从宏基因组到田间应用 本章探讨了如何利用基因组学和代谢组学数据来设计“功能性微生物接种剂”。我们讨论了“活体微生物肥料”（Biofertilizers）和“生物刺激素”（Biostimulants）的开发和商业化挑战。特别关注了如何通过土壤宏基因组学信息指导轮作设计和养分管理方案，实现环境友好型的精准农业。 第8章：生态系统服务评估与政策制定 最后，本书提供了一个评估土壤生态系统服务（如碳固存、水净化、生物多样性支持）的量化框架。它探讨了将这些服务纳入经济核算和农业补贴政策的可能性，旨在激励农民采取更具生态意识的管理方式，确保土壤健康不仅是科学课题，更是全球粮食安全和环境可持续性的核心经济资产。 目标读者： 本书面向农业科学、生态学、环境科学、土壤学、微生物学及相关领域的研究人员、研究生以及致力于推广可持续农业实践的技术推广人员和政策制定者。它既提供了坚实的理论基础，也提供了可操作的生态学见解。 （总字数：约1490字）
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