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地质微生物学


作者:
董海良 蒋宏忱 主编
定价:
43.00 元
版面字数:
480千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2023年
ISBN:
978-7-04-060244-9
物料号:
60244-00
出版时间:
2023-04-17
读者对象:
高等教育
一级分类:
地质学类
二级分类:
地质学类核心课
三级分类:
古生物学

地质微生物学是研究地质环境与微生物过程相互作用的新兴交叉学科,涉及地质学和微生物学两大基础学科。本书旨在阐明微生物代谢与地质过程相互作用的微观机制,揭示地质微生物的资源环境效应。根据相关专业的高校教师、研究生与本科生的教学与科研工作实际需要,传授地质微生物学的基础理论知识与实际应用范例,开阔地质学-微生物学交叉学科的研究思路。本书涵盖了地质微生物学的关键研究内容,包括:地球生命起源与外星球生命探索、微生物进化与分类、地质微生物研究方法、地质环境微生物分布、微生物介导的元素地球化学循环、微生物-矿物相互作用及应用、极端地质环境微生物过程及资源环境效应等最新研究成果。

本书可做高等学校地质学专业的本科生、研究生教材,也可供相关人员阅读参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 绪论
        • 第一章 地球生命起源
          • 第一节 生命起源概述及经典理论
            • 一、生命何时起源?
              • 二、生命起源于何处?
                • 三、生命是如何产生的?
                • 第二节 生命起源的物质基础——有机分子的出现与演化
                  • 一、氨基酸
                    • 二、多肽
                      • 三、核糖
                        • 四、核碱基
                          • 五、脂肪酸
                            • 六、核苷酸与寡核苷酸
                              • 七、RNA世界
                                • 八、原始细胞的出现
                                • 第三节 早期生命演化
                                  • 一、早期生命的迁移扩张
                                    • 二、前寒武纪生命的演化:地质学和生物化学证据
                                    • 第四节 亟待解决的问题
                                      • 思考题
                                        • 参考文献
                                        • 第二章 生命系统进化与微生物分类
                                          • 第一节 生命系统进化
                                            • 一、生命系统进化研究史
                                              • 二、分子系统发育学的分析方法
                                                • 三、生命进化树的划分
                                                • 第二节 微生物分类
                                                  • 一、微生物分类学定义
                                                    • 二、微生物分类学研究方法
                                                      • 三、微生物分类学的未来与展望
                                                      • 思考题
                                                        • 参考文献
                                                        • 第三章 微生物细胞生物学原理
                                                          • 第一节 细菌和古菌细胞形态
                                                            • 一、微观世界
                                                              • 二、原核生物细胞的主要形态
                                                              • 第二节 细胞质膜和细胞壁
                                                                • 一、细胞质膜
                                                                  • 二、细菌细胞壁
                                                                    • 三、脂多糖外膜
                                                                      • 四、古菌的细胞壁
                                                                      • 第三节 细胞表面结构和内含物
                                                                        • 一、鞭毛
                                                                          • 二、菌毛、性毛和Hami
                                                                            • 三、荚膜和黏液层
                                                                              • 四、固碳多聚物
                                                                                • 五、聚磷酸和硫矿物
                                                                                  • 六、气泡结构
                                                                                    • 七、内生孢子
                                                                                    • 第四节 分子信息流和蛋白质合成
                                                                                      • 一、分子生物和遗传信息
                                                                                        • 二、基因与生物信息流的步骤
                                                                                          • 三、DNA复制
                                                                                            • 四、转录
                                                                                              • 五、蛋白质合成:翻译
                                                                                              • 思考题
                                                                                                • 参考文献
                                                                                                • 第四章 微生物的营养与代谢
                                                                                                  • 第一节 微生物的营养
                                                                                                    • 一、营养需求
                                                                                                      • 二、影响微生物生长的关键因子
                                                                                                        • 三、微生物的培养
                                                                                                          • 四、微生物的生长
                                                                                                          • 第二节 微生物的代谢
                                                                                                            • 一、能量、酶和ATP
                                                                                                              • 二、ATP合成的主要过程
                                                                                                                • 三、碳代谢
                                                                                                                  • 四、光合微生物和光合作用
                                                                                                                    • 五、氮和硫代谢
                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                      • 第五章 地质微生物采样及研究方法
                                                                                                                        • 第一节 地质微生物样品的采集及保真
                                                                                                                          • 一、样品的采集
                                                                                                                            • 二、样品的保真
                                                                                                                            • 第二节 地质微生物研究方法
                                                                                                                              • 一、微生物丰度研究方法
                                                                                                                                • 二、微生物群落构成与功能研究方法
                                                                                                                                • 思考题
                                                                                                                                  • 参考文献
                                                                                                                                  • 第六章 地球微生物分布
                                                                                                                                    • 第一节 地球微生物量
                                                                                                                                      • 第二节 地球微生物多样性
                                                                                                                                        • 一、微生物多样性定义
                                                                                                                                          • 二、细菌和古菌物种多样性
                                                                                                                                            • 三、细菌和古菌基因组
                                                                                                                                              • 四、影响微生物物种多样性和丰度的环境因素
                                                                                                                                              • 第三节 微生物群落构成
                                                                                                                                                • 一、微生物群落定义
                                                                                                                                                  • 二、微生物群落构成的影响因素
                                                                                                                                                    • 三、 不同地球生境的微生物功能群落差异
                                                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                                                      • 第七章 微生物元素地球化学循环
                                                                                                                                                        • 第一节 微生物驱动主量元素地球化学循环
                                                                                                                                                          • 一、微生物驱动碳循环
                                                                                                                                                            • 二、 微生物驱动氮循环
                                                                                                                                                              • 三、微生物驱动硫循环
                                                                                                                                                                • 四、微生物驱动磷循环
                                                                                                                                                                  • 五、微生物驱动铁循环
                                                                                                                                                                  • 第二节 微生物驱动微量元素地球化学循环
                                                                                                                                                                    • 一、微生物驱动砷循环
                                                                                                                                                                      • 二、微生物驱动锑循环
                                                                                                                                                                        • 三、微生物驱动锰循环
                                                                                                                                                                          • 四、微生物驱动硒循环
                                                                                                                                                                            • 五、微生物驱动汞循环
                                                                                                                                                                            • 第三节 微生物驱动多元素耦合地球化学循环
                                                                                                                                                                              • 一、甲烷厌氧氧化与硫酸盐还原耦合
                                                                                                                                                                                • 二、甲烷厌氧氧化与反硝化过程的耦合
                                                                                                                                                                                  • 三、硝酸盐还原耦合铁氧化过程
                                                                                                                                                                                    • 四、氨氧化耦合铁还原过程
                                                                                                                                                                                      • 五、硝酸盐还原与硫氧化耦合
                                                                                                                                                                                        • 六、砷与其他元素的耦合
                                                                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                          • 第八章 矿物微生物相互作用
                                                                                                                                                                                            • 第一节 微生物矿化作用
                                                                                                                                                                                              • 一、微生物诱导的矿化过程
                                                                                                                                                                                                • 二、 微生物控制矿化
                                                                                                                                                                                                • 第二节 微生物矿物转化
                                                                                                                                                                                                  • 一、微生物介导矿物转化的普遍性、重要性和环境意义
                                                                                                                                                                                                    • 二、微生物介导矿物转化的途径
                                                                                                                                                                                                    • 第三节 光电能微生物
                                                                                                                                                                                                      • 一、半导体矿物光电子——微生物胞外电子的新源头
                                                                                                                                                                                                        • 二、非光合微生物获得半导体矿物光电子能量过程
                                                                                                                                                                                                          • 三、微生物光电能营养类型
                                                                                                                                                                                                          • 第四节 矿物-微生物相互作用在稀贵金属资源回收方面的应用
                                                                                                                                                                                                            • 一、稀土资源微生物回收与利用
                                                                                                                                                                                                              • 二、微生物矿化回收贵金属
                                                                                                                                                                                                              • 第五节 生物膜和微生物风化
                                                                                                                                                                                                                • 一、生物膜的结构和物质组成
                                                                                                                                                                                                                  • 二、生物膜的形成和演化
                                                                                                                                                                                                                    • 三、生物膜的作用及其环境意义
                                                                                                                                                                                                                    • 第六节 医学矿物学:潜在的抗菌药物研发宝库
                                                                                                                                                                                                                      • 一、医学矿物学的研究内容与重要性
                                                                                                                                                                                                                        • 二、医药矿物抗菌过程及机理
                                                                                                                                                                                                                          • 三、 医药矿物研发方向
                                                                                                                                                                                                                          • 第七节 微生物矿物相互作用地质记录
                                                                                                                                                                                                                            • 一、微生物参与叠层石的形成
                                                                                                                                                                                                                              • 二、白云石成因问题
                                                                                                                                                                                                                                • 三、条带状铁建造成因问题
                                                                                                                                                                                                                                  • 四、地质体中微生物作用的地球化学记录
                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                    • 第九章 极端地质环境微生物
                                                                                                                                                                                                                                      • 第一节 高温生境中的地质微生物
                                                                                                                                                                                                                                        • 一、地球上典型高温生境的分布
                                                                                                                                                                                                                                          • 二、高温生境的地球化学特征
                                                                                                                                                                                                                                            • 三、高温生境微生物类群
                                                                                                                                                                                                                                              • 四、高温微生物的耐热机制
                                                                                                                                                                                                                                                • 五、高温生境微生物的功能
                                                                                                                                                                                                                                                • 第二节 低温环境微生物
                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、低温环境微生物分类
                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、低温环境微生物生态
                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、微生物耐受低温的机理
                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、低温环境微生物的应用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 五、低温环境微生物与生命起源和地外生命
                                                                                                                                                                                                                                                          • 第三节 强酸环境中的微生物
                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、嗜酸微生物的多样性
                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、嗜酸微生物的主要代谢途径
                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、嗜酸微生物的环境适应性机理
                                                                                                                                                                                                                                                                • 第四节 高盐(碱)环境微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、高盐(碱)环境的成因及其全球分布
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、高盐(碱)环境微生物多样性
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、高盐(碱)环境微生物的抗逆机制
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、高盐(碱)环境微生物资源的工业应用
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第五节 高压环境微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、嗜压、耐压微生物的定义
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、嗜压微生物的采集与培养技术
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、嗜压微生物的多样性
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 四、高压对生物代谢和生长的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 五、高压环境微生物的研究意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第六节 干旱环境地质微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、干旱环境微生物组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、干旱环境微生物的影响因素
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、干旱环境微生物的适应机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 四、干旱环境微生物的生态功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 五、干旱环境微生物的潜在开发价值
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第七节 陆地深部微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、陆地深部的环境
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、陆地深部微生物种群和多样性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、微生物适应陆地深部环境的机理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、陆地深部微生物生态功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第八节 海洋深部微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、海洋深部不同环境的微生物特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、深海微生物的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第九节 洞穴微生物及其地质作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、洞穴的定义及环境特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、洞穴微生物群落特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、洞穴微生物的地质作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 四、洞穴微生物的相互作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 五、人类与洞穴微生物的相互影响
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第十章 外星生命探寻
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第一节 火星微生物学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、探索火星生命的重大科学意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、火星宜居环境的形成和演化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、地质微生物学在火星微生物学上的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、从地球的极端环境微生物到火星的环境微生物学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第二节 太空微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、临近空间微生物研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、近地轨道空间微生物研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、模拟空间环境对微生物的影响研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 四、行星保护
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第十一章 地质微生物应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第一节 微生物促进油田增产技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、微生物采油方法分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、发展趋势
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第二节 煤的微生物气化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、煤生物气化微生物种类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、煤生物气化机理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、煤生物气化的影响因素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、煤生物气化开采工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第三节 生物能源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第四节 微生物找矿和油气微生物勘探
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、地质微生物金属勘探技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、地质微生物油气勘探技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第五节 生物冶金与酸性矿山废水的修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、生物冶金的定义及基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、生物冶金技术的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、酸性矿山废水修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第六节 重金属及放射性核素污染的微生物修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、微生物对重金属/核素污染的响应
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、微生物对重金属/核素污染的修复机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、微生物细胞对重金属/核素的价态调控作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 四、微生物细胞对重金属/核素废物的减量化作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第七节 微生物修复有机污染
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、石油类有机污染的微生物修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、农药和有机农药污染的微生物修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、其他有机污染类型和微生物修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第八节 微生物制肥
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、土壤肥力与农业生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、微生物肥料的生产及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第九节 荒漠化微生物治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、微生物在预防与治理风蚀荒漠化中的作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、微生物与水蚀荒漠化治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、微生物与冻融荒漠化治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、微生物与土壤盐渍化治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十节 古气候及古环境重建
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、微生物脂类化合物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、古DNA方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、氨基酸在定年、古温度研究中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 结束语
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      课程网址: null