恢复生态学中的微生物服务

Microbial Services in Restoration Ecology

 

作者:Jay Shankar Singh, Shobhit Raj Vimal

出版:Elsevier

索书号:Q938.1/M626c/2020/Y

ISBN: 978-0-12-819978-7

藏书地点:武大外教中心

 

人为干扰、气候变化、放牧和盐碱化等关键因素导致农田失调。土地退化会导致温室气体排放、富营养化、作物生产力下降和有益土壤微生物多样性的丧失。通过恢复退化和受干扰的土地,与全球变暖和粮食安全有关的问题可以大大减少。《Microbial Services in Restoration Ecology》这本书的写作时机恰到好处,旨在寻找可行的选择、工具和技术来恢复退化的生态系统,从而为子孙后代保护农业和环境。微生物资源及其服务是地球上生命的基础和生存的动力。微生物通过各种有机来源的养分矿化和植物生长促进活动促进各种生态系统中植物的土壤养分可用性。此外,在生态系统受到干扰的情况下,植物与微生物的结合在恢复退化的土壤肥力和生态系统生产力方面发挥了巨大作用。因此,微生物多样性及其有益的生态服务也可用于恢复生态学。 《恢复生态学中的微生物服务》一书包括来自潜在专家的评论文章,将对退化土壤恢复和生态系统生产力领域的当前发展有用。在市场领域,以微生物为基础的生物肥料和生物农药吸引了农民和利益相关者,以替代有害的农用化学品用于农业。作为生物肥料、生物吸附剂和生物农药的生态友好型微生物应用对全球农业和环境管理的福祉做出了重大贡献。多种高效有益的微生物证明了它们在退化和边缘土地恢复中的适用性。此外,微生物代谢途径及其次生代谢物可在压力环境下作为生态恢复的理想选择。编辑 Jay Shankar Singh 博士和 Shobhit Raj Vimal 博士试图从知名组织的知名学科专家那里获得恢复退化生态系统的微生物服务。

全球变化、生物多样性丧失、资源枯竭和生态环境退化使人类陷于了自身导演的生态困境之中,并严重威胁到人类社会的可持续发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,综合整治与恢复已退化生态系统,以及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。在这种背景之下,恢复生态学(Restorationecology)应运而生,在20世纪80年代得以迅猛发展,现已日益成为世界各国的研究热点。1996年,美国生态学年会把恢复生态学作为应用生态学的五大研究领域之一。恢复生态学是一门研究生态系统退化的原因,恢复和重建退化的生态系统的技术和方法以及生态过程和机制的学科。一般而言, 对该定义没有太大的异议,但是对其定义和扩展有很多不同的理解和讨论。这里的“恢复”是指原始生态系统外观或其原始功能的再现,而“重建"是指在一定条件下创建与过去不完全相同甚至全新的生态系统无法或不必要地重现原始的生态系统外观。恢复已被用作广义术语, 包括重建,重建,转化,重新种植等。它通常指改善和重建退化的自然生态系统,使其再次利用并恢复其生物潜力是有益的,也称为生态恢复。生态恢复的关键是恢复系统功能和构建合理的结构。

在地球上99%的生命历史中,细菌、古菌和其他微生物主导了地球上大多数的生物地球化学过程,但在过去的几十年里,人类活动取代了它们的主导地位。人类活动现在影响着地球上的每一个生态系统,因此需要对生态系统过程提出一种新的社会生态学观点,将人类的感知、反应、活动和思想纳入生态学。生态系统服务概念是连接生态系统过程与社会领域的重要纽带。这包括生态系统为提高人类福祉提供的供应、调节、文化和支持效益。许多生态系统服务都是由微生物提供的,这也开创了微生物为社会服务的概念——这一理念一直为微生物生态学家所推崇。这些服务是什么,需要什么来理解它们的功能,以及我们如何评估它们对社会的价值?结果:强调微生物功能的生物多样性-生态系统功能关系的实验研究还没有定论,有时多样性增加会增强功能,而有时则相反。针对细菌在帮助或阻碍深海碳储存以应对铁施肥的作用的具体功能也同样不确定。在许多情况下,细菌对中尺度铁的添加有积极的反应,但在这样做时,可能会通过分解下沉颗粒来延缓碳的储存。在地球上每年1100亿吨净初级生产力中,细菌使大部分矿化。与污水处理类似,我们可以粗略估计这项服务的经济价值。人类利用微生物服务来提高地球的可持续性,必须以对人类主导的世界的微生物过程的重点研究为基础。

编纂本卷的主要目标是突出土壤肥力恢复和作物生产福祉和生态系统发展方面微生物服务领域取得的新的和创新的进展。微生物基因组学、蛋白质组学、代谢组学和生物工程吸引了微生物学家们在生物农药、生物肥料和环境安全等微生物资源方面的应用。在21世纪,在过去的几十年里,基于微生物的技术的快速发展显然对农业的可持续性和环境状况做出了贡献。基于微生物的生物制剂和生物接种技术为重点农业修复的研究和实施提供了一个有吸引力的课题。这些微生物资源与服务的研究进展,为恢复生态学的相关创新成果的回顾提供了绝佳的时机。这本书将提供关于微生物在改善粮食生产、植物疾病控制、作物胁迫消除和管理受干扰的生态系统方面的服务的最新信息。我们相信,《微生物在恢复生态学中的服务》一书将为本科生、研究生、教师、科学家、实业家提供有关微生物在恢复农业生态系统和环境质量方面的有益服务的最新信息。

本书作者:Jay Shankar Singh博士,来自印度北方邦的勒克瑙,助理教授,Babasaheb Bhimrao Ambedkar大学环境微生物学系。Shobhit Raj Vimal博士,来自印度北方邦的勒克瑙,Babasaheb Bhimrao Ambedkar大学环境微生物学系。

 

本书目录:

1 生物农药生产的重大进展:高密度生物接种菌培养策略

2生物防治剂及其对植物健康的重要性

3微生物次生代谢产物与植物胁迫防御

4 微生物次生代谢产物:提高作物逆境生存能力的有效盔甲

5微生物群落与社会林业和农林业的相互作用

6评估退化生态系统中微生物多样性及其功能的先进工具

7 微生物次生代谢物:植物在非生物和生物胁迫条件下的自然祝福元素

8 植物内生微生物及其在克服非生物胁迫中的作用

9 探索植物-微生物相互作用过程中复杂代谢调控的新一代组学技术

10 具有磷矿增溶潜力的促生长伯克霍尔德氏菌在作物改良中的应用

11 微生物服务在逆境土壤中培育植物健康

12 从木霉属植物研究中获得的认知变化

13 真菌生物制剂在退化土壤修复中的应用

14 微生物和微生物酶作为生物燃料生产的可持续能源

15 自然造林条件下土壤微生物群落

16 污染土壤和农业生态系统的微生物解毒

17 植物促生菌(PGPR)多相分类学研究

18 微生物介导的植物胁迫缓解

19 植物与微生物相互作用促进多芳香烃降解根际修复研究进展

20 青贮法在柑橘果皮生物保护中的应用

索引

 

 

邹娟  武大生科院 博士研究生