Biological Fixation of Nitrogen for Ecology and Sustainable Agriculture (NATO ASI Series / Ecologica pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Bothe, H. 编

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:1997-03-11

价格:USD 250.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540620563

丛书系列:

图书标签:

Nitrogen fixation
Biological nitrogen fixation
Ecology
Sustainable agriculture
NATO ASI Series
Ecological Sciences
Plant nutrition
Soil microbiology
Environmental science
Agricultural science

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具体描述

Biological nitrogen fixation (BNF) - the conversion of molecular nitrogen into ammonia - is one of the most important reactions in ecology and agriculture. It is performed exclusively by microbes (prokaryotes) that live in symbiosis with plants. This book summarizes the latest research on this reaction, the participating microbes and the genetics of how their relevant genes could be transferred into the plants. In the light of a more sustainable and less ecologically damaging agriculture, this is becoming an increasingly pressing issue.

氮的生物固定的生态学与可持续农业应用这本书深入探讨了氮素生物固定的关键作用，以及它如何塑造我们理解的生态系统，并为可持续农业的发展提供根本性支持。我们将从宏观视角出发，解析氮循环在全球生态平衡中的核心地位，特别是那些由微生物主导的氮固过程，它们如何将大气中惰性的氮气转化为植物可利用的形态，从而驱动着地球上大部分生命系统的运转。本书的核心内容聚焦于理解参与氮素生物固定的多种微生物类群，包括那些与豆科植物共生的根瘤菌，以及在非共生条件下固氮的自由生活细菌。我们将详细介绍这些微生物的生理生化机制，包括固氮酶的结构、功能及其对氧气的敏感性，以及它们在不同生境下的适应策略。从土壤微生物群落的多样性到水生环境中的固氮蓝细菌，本书都将进行细致的梳理，揭示不同固氮微生物在各自生态位中的独特贡献。在生态学层面，我们将深入分析氮素生物固定如何影响初级生产力、生物多样性和群落结构。例如，在固氮植物丰富的生态系统中，土壤氮素的可利用性会显著提高，进而影响非固氮植物的生长和分布。本书将通过大量的案例研究和数据分析，展示氮素生物固定在森林、草原、湿地乃至海洋生态系统中的重要作用，以及它如何参与维持生态系统的稳定性和恢复力。特别地，我们将关注氮素固定对营养级联效应的影响，以及它在地球碳氮耦合过程中的关键作用。随后，本书将重点转向氮素生物固定在可持续农业中的应用潜力。我们将详细阐述如何利用这一自然过程来减少对化学氮肥的依赖，从而降低农业生产对环境的负面影响，例如水体富营养化和温室气体排放。书中将涵盖多种实际应用策略，包括：豆科作物轮作与间作：详细介绍豆科植物与根瘤菌的共生机制，以及如何在不同作物系统中优化豆科作物种植，以提高土壤肥力。我们将分析不同豆科作物（如大豆、三叶草、苜蓿等）与特定根瘤菌的匹配程度，以及影响固氮效率的环境因子。根瘤菌接种剂的开发与应用：探讨高效、特异性强的根瘤菌菌株筛选、培养和接种技术。我们将审视目前市场上根瘤菌接种剂的有效性和局限性，并展望未来研究方向，例如利用基因工程改良根瘤菌的固氮能力和抗逆性。非共生固氮菌的利用：审视那些在土壤或水体中自由生活的固氮细菌（如固氮菌、念珠菌等）在提高作物产量和改善土壤健康方面的潜力。我们将讨论如何通过农业管理措施，如减少耕作、增加有机物投入等，来促进这些有益微生物的生长和固氮活动。植物-微生物互作的优化：深入研究植物根系分泌物、微生物群落结构以及它们之间的复杂互作如何影响氮素的生物固定。本书将探讨如何通过培育抗逆性强、固氮能力优良的品种，以及优化土壤微生物生态系统，来最大化生物固定的效益。生物固定的经济与环境效益评估：通过对不同农业实践下的氮素生物固定量进行估算，本书将分析其在减少化肥投入、降低生产成本、改善土壤质量以及减缓环境污染方面的经济和生态效益。此外，本书还将探讨当前面临的挑战和未来的研究方向，包括：气候变化对固氮微生物的影响、基因编辑技术在改良固氮能力方面的应用前景，以及如何更好地将生物固定的知识转化为切实可行的农业实践。我们将强调跨学科合作的重要性，整合微生物学、土壤学、植物生理学、遗传学以及农业经济学等领域的知识，共同推动可持续农业的发展。总而言之，这本书为读者提供了一个全面而深入的视角，认识到氮素生物固定在维系地球生态平衡和实现可持续农业目标中的不可替代的作用。它不仅是生态学和农学领域研究人员的重要参考，也为关注环境友好型农业发展的政策制定者、农民以及公众提供了宝贵的知识和见解。