土壤生物学

课程编码：090301M04001H 英文名称：Soil Biology 课时：51 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：褚海燕等

本课程主要讲授土壤中的生物群落、多样性；土壤生物之间以及生物与环境的相互关系；土壤生物过程及其生态功能；土壤生物与其他学科的交叉等。目的是使学生系统掌握土壤生物学的概念、基本原理、实验技术与方法，了解土壤生物学知识在农业生产、环境保护和全球变化中的应用，具备开展土壤生物学及相关领域研究的基本能力。

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第一章 土壤生物学概述 3学时 褚海燕
第1节 土壤生物学的概念
第2节 土壤生物学的研究内容
第3节 土壤生物学的发展历程
第二章 土壤生物学研究技术的发展 3学时 张丽梅
第1节 微生物培养技术
第2节 Biology技术
第3节 PLFA技术
第4节 指纹图谱技术
第5节 高通量测序技术
第6节 宏基因组技术
第7节 生物信息分析
第三章 土壤生物多样性与群落组成 3学时 褚海燕
第1节 土壤微生物、土壤动物的类群与组成
第2节 土壤生物多样性
第3节 影响土壤生物群落的环境因素
第四章 土壤生物资源的挖掘与利用 3学时 陈保冬
第1节 土壤生物的分离与培养
第2节 土壤生物的保存
第3节 土壤生物资源的利用
第五章 土壤生物与碳循环 3学时 梁玉婷
第1节 土壤有机质的降解
第2节 土壤腐殖质的形成与激发效应
第3节 土壤产甲烷过程
第4节 土壤甲烷氧化过程
第5节 微生物固碳
第六章 土壤生物与氮循环 3学时 张丽梅
第1节 生物固氮
第2节 土壤硝化作用
第3节 厌氧氨氧化
第4节 土壤反硝化作用
第七章 土壤生物与磷、铁、硫循环 3学时 张丽梅
第1节 土壤有机磷转化
第2节 土壤无机磷转化
第3节 土壤铁循环
第4节 土壤硫循环
第八章 土壤生物相互作用 3学时 梁玉婷
第1节 土壤食物网
第2节 土壤微生物与微生物相互作用
第3节 土壤微生物与土壤动物相互作用
第4节 土壤生物生态网络
第九章 土壤微生物与植物相互关系 3学时 陈保冬
第1节 菌根真菌
第2节 固氮菌
第3节 根际有益微生物
第4节 根际病原微生物
第十章 土壤酶和土壤微生物代谢 3学时 张丽梅
第1节 土壤酶的来源
第2节 水解酶
第3节 氧化还原酶
第4节 转移酶
第5节 裂解酶
第6节 酶活性测定
第7节 微生物代谢
第8节 微生物生长动力学
第十一章 土壤微生物时空分布 3学时 褚海燕
第1节 生物地理学概念
第2节 土壤微生物空间分布
第3节 土壤微生物沿海拔分布
第4节 土壤微生物沿剖面分布
第5节 土壤微生物时间演替
第6节 影响土壤微生物分布的影响因素
第十二章 土壤微生物对全球变化的响应 3学时 梁玉婷
第1节 对增温的响应
第2节 对降水格局变化的响应
第3节 对氮硫沉降的响应
第4节 对林火干扰的响应
第5节 对土地利用变化的响应
第6节 对林火干扰的响应
第十三章 全球变化敏感区土壤生物学问题 3学时 褚海燕
第1节 极地土壤微生物
第2节 青藏高原土壤微生物
第3节 高山土壤微生物
第4节 干旱半干旱土壤微生物
第十四章 土壤生物与环境污染 3学时 陈保冬
第1节 对污染物的响应与适应
第2节 对污染物的转化
第3节 抗生素抗性基因
第十五章 土壤微生物肥料 3学时 褚海燕
第1节 农用微生物菌剂
第2节 复合微生物肥料
第3节 生物有机肥
第4节 根瘤菌肥料
第5节 固氮菌肥料
第6节 有机物料腐熟剂
第7节 硅酸盐细菌肥料等
第十六章 分组讨论 3学时 褚海燕
第1节 学生根据主题进行分组，学生首先自己准备，然后集中汇报，老师和学生代表进行打分与点评
第十七章 土壤生物学课程总结与展望 3学时 褚海燕
第1节 课程总结与展望

褚海燕，中国科学院南京土壤研究所研究员。2000年于中国科学院南京土壤研究所获博士学位并留所工作。2001-2010年期间在日本国际农林水产业研究中心、日本国立农业环境技术研究所、加拿大Queen’s University累计工作了7年。长期从事土壤微生物学、微生物生态学方面的研究工作，重点研究土壤微生物群落的时空分布，微生物群落与功能对全球变化及农业管理的响应。发表SCI论文135篇，其中第一或通讯作者论文85篇。担任Soil Ecology Letters共同主编，Microbiome副主编， The ISME Journal，mSystems等7种国际期刊编委, 《微生物组实验手册》特邀主编。担任中国土壤学会土壤生物与生化专业委员会主任委员，中国微生物学会农业微生物专业委员会委员，中国地理学会生物地理专业委员会委员，中国农业绿色发展研究会理事。2019年入选全球“环境科学”高产作者TOP100，2019年、2020年入选ESI “全球高被引学者”, 2020年入选爱思唯尔“中国高被引学者”。

梁玉婷，博士，中国科学院南京土壤研究所研究员。先后于2004年和2009年在清华大学环境科学与工程系获得学士和博士学位； 2007-2010年在美国俄克拉荷马大学环境基因组研究所从事访问学者、博士后研究。入选国家优秀青年科学基金，江苏省杰出青年科学基金，中国科学院青年创新促进会，江苏省“333”高层次人才培养工程，江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师。主要研究方向为土壤微生物功能组学与物质转化，近年来在ISME J，mBio，Environ Sci Tech, Appl Environ Microbiol，Ecol App等期刊上发表相关SCI论文30余篇，获国家发明专利3项。

张丽梅，博士，中国科学院生态环境研究中心研究员，研究领域为微生物生态学，主要研究兴趣为土壤微生物参与氮循环的过程和作用机制，土壤微生物组与土传病害的相互关系及其调控原理，在分子生态学技术的发展和应用、微生物参与土壤氮素转化的作用机理研究方面有较好的积累。在PNAS、The ISME Journal等期刊上发表SCI论文40余篇。

陈保冬研究员长期从事土壤生物学研究，坚持菌根真菌生态生理特色研究方向。主要学术贡献包括：1）通过系列研究，明确了重金属污染情况下AM真菌对宿主植物的保护效应及其主导机制；2）深入研究了AM共生体系的协同抗旱机制，为AM真菌吸收水分提供了直接分子证据；3）以我国北方农牧交错带为研究区域，系统研究了AM真菌多样性对环境变化和人类干扰活动的响应机制，揭示了AM真菌在脆弱生态系统中的生态重要性。先后主持或参加多项国家级科研项目，曾获日本学术振兴会（JSPS）和德国洪堡基金会（Humboldt Foundation）奖学金资助。目前已发表SCI论文80余篇。担任学术杂志Mycorrhiza、Pedobiologia、《生态学报》、《植物生态学报》和《生态学杂志》、《农业环境科学学报》、《岩矿测试》编委。