Biophysico-Chemical Processes of Heavy Metals and Metalloids in Soil Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Violante, Antonio (EDT)/ Huang, Pan Ming (EDT)/ Gadd, Geoffrey M. (EDT)

出品人:

页数:658

译者:

出版时间:2007-11

价格:1527.00元

装帧:

isbn号码:9780471737780

丛书系列:

图书标签:

• Heavy metals
• Soil chemistry
• Metalloids
• Environmental chemistry
• Biogeochemistry
• Soil pollution
• Toxicology
• Environmental science
• Soil science
• Contamination

现代农业土壤质量管理与可持续发展 本书聚焦于现代农业生产背景下，如何系统性地理解和应对土壤质量的复杂挑战，强调从宏观规划到微观干预的综合性管理策略，旨在推动农业生产的可持续性与生态健康。 --- 第一部分：现代农业土壤的退化与挑战 第一章：全球农业对土壤健康的压力 本章深入剖析了当前全球人口增长、粮食安全需求增加背景下，集约化农业实践对土壤生态系统施加的巨大压力。我们将探讨过度耕作、单一作物种植、不当施肥和灌溉等活动如何加速土壤结构的破坏、有机质的流失以及生物多样性的降低。重点分析了土壤侵蚀（风蚀与水蚀）在不同气候带和地形条件下的具体表现及其对农业产出的长期负面影响。此外，本章还考察了气候变化，特别是极端天气事件（如长期干旱和暴雨），如何间接加剧土壤质量的恶化趋势，并提出了早期预警和适应性管理的必要性。 第二章：土壤物理性状的退化与修复 土壤的物理完整性是植物生长的基础。本章详细阐述了土壤容重增加、孔隙度下降、渗透性减弱等物理性状退化机制。通过案例研究，对比了传统耕作与保护性耕作（如免耕、少耕）在改善土壤团聚体稳定性、提高水分保持能力方面的差异。讨论了土壤板结（Soil Compaction）的形成过程、对根系呼吸和水分传输的阻碍作用，并介绍了利用深松、土壤改良剂（如生物炭和石膏）进行物理性修复的技术路径。特别关注了土壤水力学性质（如田间持水量和凋萎系数）在精准灌溉决策中的应用。 第三章：土壤有机质的动态平衡与管理 土壤有机质（SOM）是衡量土壤肥力和健康的关键指标。本章系统梳理了不同类型农业输入（作物残茬、动物粪便、绿肥）对土壤碳库的影响。分析了微生物驱动的有机质分解过程，探讨了在不同耕作制度下，土壤呼吸速率的变化及其对温室气体排放的贡献。重点介绍了提高土壤碳储量（Soil Carbon Sequestration）的农业实践，包括覆盖作物种植的物种选择、轮作系统的设计，以及可持续施用生物炭对稳定土壤有机质的作用机制。本章强调了量化土壤有机质变化对长期生产力和生态服务功能的价值评估。 第二部分：土壤养分循环与高效利用 第四章：关键营养元素的平衡性施肥策略 本章摒弃了单纯追求高产的传统施肥观念，转向强调环境友好的平衡性施肥。详细分析了氮、磷、钾（N-P-K）以及中微量元素（如硫、锌、硼）在土壤中的形态转化、有效性限制因素及植物吸收机制。深入探讨了基于土壤测试、叶片诊断和产量潜力模型的精确养分管理技术（Precision Nutrient Management）。引入了测土配方施肥技术在不同土壤类型和作物需求下的具体实施流程，并对比了传统全量施肥与变量施肥在经济效益和环境负荷上的差异。 第五章：氮素管理的挑战与减排技术 氮素是农业生产中最关键也最容易造成环境问题的元素。本章聚焦于氮素的复杂循环，特别是硝化作用和反硝化作用。详细解析了氮素淋失（N Leaching）对地下水硝酸盐污染的风险，以及反硝化作用导致的氧化亚氮（N₂O）温室气体排放问题。本章重点推介了提高氮肥利用效率（NUE）的先进技术，包括缓释肥料（SRF）和控释肥料（CRF）的应用，硝化抑制剂和脲酶抑制剂的使用，以及将有机肥与化肥科学配合的策略。 第六章：磷素的固定化与可持续利用 磷是限制许多土壤肥力的关键因素，但其在土壤中易被固定，形成难以被作物吸收的无效态。本章研究了酸性土壤中铁铝氧化物对磷的固定作用，以及碱性土壤中钙镁化合物对磷的固定作用的化学机制。探讨了通过深松、土壤酸化改良（如施用硫磺）以及应用有机酸刺激根系分泌等方法来解磷。此外，本章还讨论了磷的回收利用技术，如从污水污泥和动物粪便中提取磷肥，以实现磷资源的循环利用，减少对有限磷矿资源的依赖。 第三部分：土壤生态健康与生物多样性维护 第七章：土壤生物群落的结构与功能 土壤健康的核心在于其功能强大的微生物群落。本章系统介绍了土壤细菌、真菌、放线菌以及土壤动物在物质转化、养分循环和土壤结构维持中的关键作用。运用分子生物学技术（如高通量测序）来解析不同农业管理方式下土壤微生物群落结构的变化。深入探讨了土壤呼吸作用与微生物生物量的关系，以及土壤生物多样性如何影响作物的抗逆性。 第八章：土壤微生物肥料与生物改良技术 本章侧重于应用生物技术手段改良土壤。详细介绍了根瘤菌剂、菌根真菌接种剂、溶磷菌等微生物肥料的筛选、生产、储存和田间应用技术。讨论了生物防治剂在控制土壤病原菌、减少化学农药依赖方面的潜力。特别关注了利用植物-微生物互作机制，如植物根系分泌物（Rhizodeposition）如何调控根际微环境，促进养分有效性。 第九章：土壤生物多样性与生态系统服务 本章将视角提升至更高层次，探讨土壤生物多样性如何支撑更广泛的生态系统服务。分析了土壤大型动物（如蚯蚓）对土壤通气、水文过程和有机质分散的物理贡献。讨论了多样化的作物轮作和间作系统如何通过增强生物防治和提高土壤稳定性来降低系统风险。强调了保护性耕作和增加地表覆盖（Cover Crops）对维持土壤健康的协同效应。 第四部分：土壤质量的监测、评估与可持续管理实践 第十章：土壤质量的综合监测与评价指标体系 本章建立了一个多维度、可操作的土壤质量（SQI）评价框架。该框架整合了物理性（如团聚体稳定性）、化学性（如有效养分、pH值、盐分）和生物性（如微生物量碳、酶活性）指标。详细介绍了现代传感器技术、遥感技术在土壤质量大尺度监测中的应用。强调了建立具有地域代表性的基准线数据（Baseline Data）的重要性，并阐述了如何将SQI结果转化为具体的农田管理建议。 第十一章：土壤盐渍化与障碍性土壤的改良 对于干旱和半干旱地区的农业，土壤盐渍化是主要的限制因素。本章分析了盐渍化的成因（自然因素与不当灌溉），并详细介绍了物理（排水、洗盐）和化学（施用石膏、生物改良）联合改良技术。对于酸性过强或碱性过强的障碍性土壤，本章探讨了利用石灰、石膏或硫磺进行长期、系统的酸碱度调控技术，以及如何结合耐逆作物品种选择来适应特定土壤环境。 第十二章：可持续农业系统中的土壤管理路径 本章综合前述所有内容，描绘了面向未来的可持续农业土壤管理蓝图。重点介绍了农林复合系统（Agroforestry）、有机农业、再生农业（Regenerative Agriculture）等新型农业模式对土壤健康的积极影响。探讨了政策引导、市场激励与农民技术采纳之间的关系。最终，本章提出了一套基于风险评估和长期效益分析的区域性土壤健康管理路线图，确保农业生产在满足当前需求的同时，不以牺牲未来土壤生产力为代价。 --- 本书特色： 本书避免了对单一环境污染物（如重金属、农药残留）的聚焦，而是将重点置于土壤的整体功能、结构与养分循环的动态平衡。内容强调系统思维和跨学科整合，从土壤物理学、化学、生物学到应用生态学和精准农业技术，为农业管理者、土壤科学家和政策制定者提供了一套全面、实用的土壤质量提升和可持续管理工具箱。其深度和广度旨在指导读者构建一个更具韧性、更富生产力的农业生态系统。

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