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内容简介

　　《丛枝菌根与土壤修复》系统总结了陆地生态系统中分布广泛的植物真菌共生体——丛枝菌根对污染土壤的修复作用，是国内外第一部系统总结丛枝菌根应用于污染土壤修复的专著。《丛枝菌根与土壤修复》共7章，全面介绍了丛枝菌根真菌的基础知识及研究方法，土壤修复技术及我国土壤修复研究概况，丛枝菌根对有机污染土壤、重金属污染土壤、放射性污染土壤的修复作用，丛枝菌根修复的强化措施等研究进展，对污染土壤的菌根修复理论与技术的研究和应用具有重要的学术价值和指导意义。

目录

自序
前言
第一章 丛枝菌根真菌及其研究方法
第一节 菌根概述
一、菌根的类型及特征
二、菌根研究的发展
第二节 AM真菌的结构
一、菌丝
二、丛枝
三、泡囊
四、孢子
五、辅助细胞
第三节 AM真菌的分类地位
一、AM真菌的分类简史
二、AM真菌的最新分类系统
第四节 AM真菌资源和分布
一、AM真菌资源
二、AM真菌的分布
三、AM真菌的宿主多样性
第五节 AM真菌的功能
一、AM真菌的营养功能
二、AM真菌在逆境生理中的作用
三、AM真菌在生态系统中的作用
第六节 AM真菌的研究方法
一、样品采集
二、样品的处理和保存
三、菌根侵染率的测定方法
四、孢子的分离方法
五、孢子的清洗及表面消毒
六、AM真菌培养方法
七、菌剂的保藏方法
八、AM真菌的接种方法
九、菌丝密度的测定
十、菌丝酶活性的测定
十一、球囊霉素相关土壤蛋白的测定

第二章 土壤污染及其修复技术
第一节 土壤污染概述
一、土壤污染的概念
二、土壤污染的类型和来源
三、土壤污染的危害
四、我国土壤污染现状
第二节 土壤污染修复技术概述
一、物理修复
二、化学修复
三、生物修复
四、各种修复技术的优缺点
第三节 我国土壤修复研究概况

第三章 丛枝菌根对有机污染土壤的修复
第一节 丛枝菌根对多环芳烃污染土壤的修复
一、多环芳烃概述
二、多环芳烃对丛枝菌根的影响
三、丛枝菌根对多环芳烃污染土壤的修复作用
四、丛枝菌根修复多环芳烃污染土壤的强化措施
第二节 丛枝菌根对石油污染土壤的修复
一、石油污染概述
二、AM真菌在石油污染土壤中的分布和侵染状况
三、丛枝菌根在修复石油污染土壤中的作用
四、丛枝菌根修复石油污染土壤的强化措施
第三节 丛枝菌根对酞酸酯污染土壤的修复
一、酞酸酯概述
二、丛枝菌根对酞酸酯污染土壤的修复作用
三、丛枝菌根修复酞酸酯污染土壤的强化措施
第四节 丛枝菌根对农药污染土壤的修复
一、农药概述
二、农药污染土壤中的AM真菌
三、农药污染对丛枝菌根的影响
四、丛枝菌根对农药污染土壤的修复作用
第五节 丛枝菌根修复有机污染土壤的机制
一、AM真菌的直接作用
二、AM真菌的间接作用
三、小结

第四章 丛枝菌根对重金属污染土壤的修复
第一节 丛枝菌根与重金属污染
一、如何认识菌根修复
二、应用丛枝菌根进行植物修复的理论基础
三、丛枝菌根对重金属污染土壤的修复作用
四、小结
第二节 丛枝菌根对铜污染土壤的修复
一、AM真菌在铜污染土壤中的分布
二、铜污染条件下AM真菌的侵染情况
三、铜污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、AM真菌对植物铜含量和吸收量的影响
五、AM真菌影响植物生长和铜吸收的机制
第三节 丛枝菌根对锌污染土壤的修复
一、AM真菌在锌污染土壤中的分布
二、锌污染条件下AM真菌的侵染情况
三、锌污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、AM真菌对植物锌含量和吸收量的影响
五、AM真菌影响植物生长和锌吸收的机制
第四节 丛枝菌根对镉污染土壤的修复
一、AM真菌在镉污染土壤中的分布
二、镉污染条件下AM真菌的侵染情况
三、镉污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、AM真菌对植物镉含量和吸收量的影响
五、AM真菌影响植物生长和镉吸收的机制
第五节 丛枝菌根对砷污染土壤的修复
一、AM真菌在砷污染土壤中的分布
二、砷污染条件下AM真菌的侵染情况
三、砷污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、AM真菌对植物砷含量和吸收量的影响
五、AM真菌影响植物生长和砷吸收的机制
第六节 丛枝菌根对铅污染土壤的修复
一、AM真菌在铅污染土壤中的分布
二、铅污染条件下AM真菌的侵染情况
三、铅污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、AM真菌对植物铅含量和吸收量的影响
五、AM真菌影响植物生长和铅吸收的机制
第七节 丛枝菌根对铬、镍、硒、汞、锰等污染土壤的修复
一、AM真菌在铬、镍、硒、汞污染土壤中的分布和侵染情况
二、铬、镍、硒、汞污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
三、AM真菌对植物铬、镍、硒、汞含量和吸收量的影响
四、AM真菌影响植物生长和铬、镍、硒、汞吸收的机制
五、AM真菌对植物抵抗锰胁迫的作用
六、AM真菌对植物抵抗其他金属胁迫的作用
第八节 丛枝菌根对重金属复合污染土壤的修复
一、AM真菌在重金属复合污染土壤中的分布
二、重金属复合污染条件下AM真菌的侵染状况
三、重金属复合污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
四、重金属复合污染条件下AM真菌对植物重金属含量和吸收量的影响
五、重金属复合污染条件下AM真菌影响植物生长和重金属吸收的机制
第九节 丛枝菌根的耐铝（酸）性及其对铝污染土壤的修复
一、AM真菌的耐铝（酸）性
二、AM真菌在富铝（酸）性土壤中的分布和侵染状况
三、AM真菌对铝胁迫下（酸性土壤中）宿主植物的影响
四、AM真菌影响植物生长和耐铝（酸）性的机制
第十节 丛枝菌根对金属纳米颗粒污染土壤的修复
一、丛枝菌根对纳米氧化锌污染土壤的修复
二、丛枝菌根对纳米银污染土壤的修复

第五章 丛枝菌根对放射性污染土壤的修复
第一节 丛枝菌根对铀污染土壤的修复
一、AM真菌在铀污染土壤中的分布和侵染状况
二、铀污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
三、AM真菌对植物铀含量和吸收量的影响
四、AM真菌影响植物生长和铀吸收的机制
第二节 丛枝菌根对铯、锶污染土壤的修复
一、AM真菌在铯、锶污染土壤中的分布和侵染状况
二、铯、锶污染条件下AM真菌对植物生长和营养的改善作用
三、AM真菌对植物铯、锶含量和吸收量的影响
四、AM真菌影响植物生长和铯、锶吸收的机制

第六章 丛枝菌根修复重金属污染土壤的强化措施
第一节 有益微生物的应用
一、土壤微生物在植物修复中的应用
二、其他微生物在菌根植物修复中的作用
三、小结
第二节 化学调控剂的应用
一、化学螯合剂对AM真菌的影响
二、化学螯合剂和AM真菌对植物生长和营养状况的影响
三、化学螯合剂和AM真菌对植物重金属含量和吸收量的影响
四、化学螯合剂和AM
真菌影响植物生长和重金属吸收的机制
五、小结
第三节 土壤动物的应用
一、污染条件下蚯蚓对AM真菌的影响
二、污染条件下蚯蚓和
AM真菌对植物生长和营养状况的改善作用
三、污染条件下蚯蚓和AM真菌对植物重金属含量和吸收量的影响
四、污染条件下蚯蚓影响丛枝菌根和重金属吸收的机制
五、小结
第四节 施肥
一、磷肥
二、有机肥和有机废弃物
三、秸秆
四、小结

第七章 菌根修复技术的局限和展望
第一节 菌根修复技术存在的局限
一、植物修复技术存在的问题
二、菌根修复技术存在的问题
三、小结
第二节 菌根修复技术的研究热点和展望
一、丛枝菌根吸收和转运重金属的分子机制
二、丛枝菌根的蛋白质组学研究
三、菌根植物降解有机污染物的机制
四、AM真菌对超富集植物重金属吸收的影响及其机制
五、基因工程技术在菌根修复中的应用
六、其他土壤生物在菌根修复中的复合作用
七、丛枝菌根与化学修复剂在植物修复中的复合作用
八、AM真菌对放射性污染的修复作用
九、AM真菌对复合污染土壤的修复作用
十、丛枝菌根植物修复的田间试验和现场试验研究
十一、新兴污染物的菌根修复
参考文献

精彩书摘

　　《丛枝菌根与土壤修复》：
　　第一章 丛枝菌根真菌及其研究方法
　　第一节 菌根概述
　　一、菌根的类型及特征
　　菌根、（mycorhiza）是指土壤真菌侵染植物营养根后所形成的共生体。“mycorhiza”一词最早是由德国植物病理学家 Frank在1885年提出的、（Frank，1885），由希腊文 m“ukes”（真菌，英文为、myco）和、rh“iza”（根）所合成的。植物界菌根侵染是一种极为普遍的现象，在自然界中大多数植物是菌根化植物。据统计，在已经调查的植物中，95%的植物是可以形成菌根的 （e，1987），甚至有学者指出：“自然界中没有纯的根，只有菌根。”Trapp菌根的类型可以根据解剖学特征或宿主植物特征进行划分。按照菌根在植物体内的着生部位和形态特征分为内生菌根、（endomycorhizas或 endotrophicmycorhizas）、外生菌根、（ectomycorhizas或 ectotrophicmycorhizas）和内外生菌根、（ectoendomycor-rhizas）；按照宿主类型划分为兰科菌根、（orchidmycorhizas）、杜鹃花科菌根、（ericoid、mycorhizas）、水晶兰类菌根、（monotropoid mycorhizas）和浆果鹃类菌根、（arbutoid、mycorhizas）等。
　　菌根主要是侵入植物根系的表皮和皮层部分，一般不侵入中柱。外生菌根最典型的特征是根内菌丝不侵入根细胞内，而在皮层细胞的间隙中形成密质的网状结构——哈氏网、（Harti-net），根外菌丝缠绕在幼根的外面形成一个菌套、（mantle）（图1-1）。内生图1-1、外生菌根与内生菌根示意图
　　菌根不仅能够着生在根系皮层细胞间隙之中，而且还能够侵入皮层细胞内，与细胞原生质膜直接接触，进行信息和物质交换。丛枝菌根、兰科菌根和杜鹃花科菌根都属于内生菌根，其中丛枝菌根最典型的特征是形成特有的结构、——丛枝。内外生菌根是一类兼具内生菌根和外生菌根的主要形态学和生理学特征的菌根，其菌丝既可形成菌套和哈氏网结构，又能够进入皮层细胞内部形成形状各异的菌丝团。形成内外生菌根的植物主要有、（Blteua松科、（Pinaceae）、桦木属、水晶兰亚科Ahlttrcosaospy）、杜鹃花科的浆果鹃属和熊果属、（Monotropoideae）、鹿蹄草科、（Pyrolaceae）等木本和草本植物。通常将浆果鹃属和熊果属灌木上形成的菌根称为浆果鹃类菌根，把水晶兰科Abtruus植物上形成的菌根称为水晶兰类菌根。不同类型菌根的特征见表1-1。注：“－”和、“＋”分别表示、“无”和、“有”；所有兰科植物在幼苗早期都不含叶绿素，大部分兰科植物在生长共生中期含叶绿素；真菌的结构都是按成熟期的特征来描述的；蓝细菌只与、（S-iheosonppiormsfirychü。lerandWolf，2005）；本表根据、SmithandRead（2008）制作，有改动
　　二、菌根研究的发展
　　“菌根、”概念的提出，是人们开始对菌根进行科学研究的标志。
　　1885年，Frank将、1885、~1950年，外生菌根的研究一直处于平稳进展阶段，在外生菌根生理、纯培养、生态和效应等方面开展了一系列研究。自20世纪60年代起，外生菌根研究有了快速发展，在菌根分离鉴定、超微结构、生理生化、分子生物学及应用等方面都有了很大进展。
　　早在1842年，N。-eli、（1842）就对丛枝菌根进行了描述，但是其绘图仅仅是、“像”丛枝菌根。对丛枝菌根真正开始研究并做出贡献的要算是法国的微生物学家、Dan-eard，他详细研究了杨树的丛枝菌根、（Dan-eard，1896），精细地绘制了杨树菌根的泡囊、丛枝及菌丝中的油滴等形态特征图，使人们对丛枝菌根有了初步的了解。Janse、（1897）观察并命名、“泡囊”、（vesicle）及其他菌根结构，包括后来被、-alaud、（1905）命名的、“丛枝”（arbuscule），“泡囊丛枝菌根”的名字得以确立。-alaud、（1905）还对疆南星型、（Arum）和重楼型、（Paris）两种类型的丛枝进行了区分。Jones、（1924）描述了附着孢、（appresorium）。但1885~1950年，丛枝菌根研究发展较为缓慢，陷入、“黑暗的中世纪”（Mose，1985）。进入20世纪50年代后，菌根研究方法的日益完善促进了丛枝菌根研究的发展，进入一个启蒙时代、laiumpMlaus、（Schenck，1985）。1953年，英国女菌根学家根系并获得侵染nanasa、（aA（）、Firaar-Mose首次利用未消毒的孢子果接种到草莓、（Mose，1953）小麦、（maivumtesicuTirltscuenum。此后Mose（1956）利用表面消毒的孢子果在苹果）、多种草类、番茄、（neLicoerscoypt）和莴苣erde-e、（1961）创立了纯盆培养法。-“湿筛技术”从土壤中分离出丛枝菌根（n和NimancolsoivaLttacucasa）等植物的接种获得成功。Mosn（1963）应用线虫学家采用的、n（真菌的孢子。Nicolson和、-erdemanEdnoon-emoseae、（后来改为-smoseaelomu1968）首先描述了第1个种、）。Philips和、Hayman、（1970）利用、KOH脱色和曲利苯蓝arlin-1980）和、Tin对菌根根系进行染色，这种方法的确立，使得丛枝菌根在更多环境中被发现。Spker（1975）把划线交叉法用于测定菌根侵染，并在、-iovanneti和Mose（明确后被广泛接受。Mc-oni-le等（1990）将此方法进一步标准化。这些研究方法的不断完善及新技术新方法的应用，有力地推动了丛枝菌根研究进程，相关研究内容更加广泛深入。1969年，在美国召开了第一届北美菌根会议（NACOM）。
　　20世纪80年代以后，菌根研究日益受到重视，菌根研究非常活跃。1991年第一份菌根专业杂志izahrMcoy在荷兰出版。1926~1927年，Rayner最早撰写系列菌根著作，截至2008年，全世界出版菌根方面的专著达70余部，发表菌根研究论文的期刊在百种以上，仅2013年就有近1100余篇期刊论文发表、（根据ISI数据库统计）。1985年，、Schenck在美国佛罗里达大学建立了国际丛枝菌根菌种保藏中心、（INVAM），1990年移至西弗吉尼亚大学，由、Morton担任馆长。1993年，国际球囊菌库、（BE-）建立。北美菌根会议、（NACOM）在1969~1993年共召开9届，每3年1次；欧洲菌根会议1985年开始，每3年1次，到1996年共召开4次。为避免重复，把、NACOM、欧洲菌根会议和其他一些地方的菌根会议合并为国际菌根会议、（ICOM），并于1996年8月在加利福尼亚大学伯克利分校召开第一届，至今已召开7届、（表1-2）。表1-2、历届国际菌根会议序号ICOM1、ICOM2、ICOM3、ICOM4、ICOM5、ICOM6、ICOM7、ICOM8地点、美国加州、瑞典乌、澳大利亚、加拿大蒙、西班牙格、巴西贝洛、印度、美国弗拉格伯克利、普萨拉、阿德莱德、特利尔、拉纳达、奥里藏特、新德里、斯塔夫时间、1996年8月、1998年7月、2001年7月、2003年8月、2006年7月、2009年8月、2013年1月、2015年8月、4~9日、5~10日、8~13日、10~15日、23~27日、9~14日、6~11日、3~7日、Simon等、（1992）首次对、AM真菌18S核糖体基因进行分析，得到第一条、DNA序列。此后，分子生物学技术广泛应用并促进了、AM真菌分类、鉴定、多样性、分子生态学和系统学等领域的发展。在分类学上、AM真菌被单独列出，成立了与担子菌、子囊菌和接合菌相并列的球囊菌门，大大提高了、AM真菌的分类地位。2013年，AM真菌R（即、-iceslidtomusnraraihilizoausreuarsp——erant）的基因组测序完成、（Tisetal ，2013），这势必对、AM真菌的相关研究产生积极作用。因此，菌根研究已成一门多种学科相互渗透、交叉的生物科学。
　　我国菌根研究起步较晚，1955年中国科学院林业科学研究所着手油松苗菌根接种试验，标志着我国菌根研究的开始，随后又处于20年的研究停滞状态，直至20世纪70年代中期，菌根研究才悄然兴起。何新华等、（2012）根据论文发表数量，将中国菌根研究划分为3个不同阶段，初始零星第一阶段、（1980年）、缓慢恢复第二阶段、（（1950~1981~1990年）与蓬勃发展第三阶段、1991年后至今）。第一阶段主要是集中在外生菌根对松属植物生长的影响方面，70年代末开始了丛枝菌根的研究。第二阶段主要对外生菌根和丛枝菌根的资源、效应进行了研究。第三阶段菌根资源及生物多样性、促生效应、生物修复、分子生物学等分支均快速发展，且丛枝菌根研究所占的比例越来越大。目前国内已有多部菌根专著出版，每年发表的论文达数百篇。尤其是近几年，随着国际交往的日益频繁和我国科研水平的提高，我国科学家在国际刊物发表的英文论文也逐年增加。我国学者还成立了中国菌物学会菌根及内生真菌专业委员会，极大地促进了学术交流，截至2014年，国内菌根学术研讨会已经召开12届（表1-3）。
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前言/序言

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