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谷田土壤中细菌群落对铬胁迫的响应特征

2023-07-13景秀清赵鹏宇白雪邓宁赵晓东吴丽华仪慧兰

农业环境科学学报 2023年6期

景秀清,赵鹏宇,白雪,邓宁,赵晓东,吴丽华,仪慧兰

(1.太原师范学院生物科学与技术学院,山西 晋中 030619;2.山西大学生命科学学院,太原 030006)

随着采矿、化工、冶金、运输等工业活动的发展,以及各种农用化学品的使用,重金属不断被释放到环境中,造成农田土壤的大面积污染[1]。目前,我国每年因重金属污染而造成的粮食减产和损失高达1 200万t[2]。由于重金属在土壤中难降解、毒性强、迁移性强,其不仅会对土壤性质,尤其是土壤微生物群落产生不良影响,而且也会被植物吸收后通过食物链进入人体,从而危害人体健康[3]。

微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,直接参与土壤养分的循环过程,当土壤环境发生改变时,微生物群落能快速地反映出环境质量的变化情况,是衡量土壤污染与恢复程度的重要指标[4-5]。根际土壤是微生物代谢活动的主要位点,也是重金属在植物体内迁移与积累的主要部位[6]。有研究发现,土壤中重金属积累水平超过临界值后,会使土壤中微生物多样性及微生物群落结构发生变化,从而显著影响土壤生态系统的结构与功能[6-7]。重金属铬(Cr)对土壤中微生物活性和土壤肥力的影响巨大,Cr 污染显著影响土壤理化性质以及微生物群落多样性,不同程度Cr污染的土壤样品中,细菌群落结构与组成差异显著[4,8-10]。同时土壤中的Cr 及其衍生物也会通过环境影响植物的正常生理活动、生长发育及生物量的累积,对植物造成巨大的伤害[11]。鉴于农田土壤污染现状的严峻性以及重金属对农田土壤的长期危害性,本研究将Cr 胁迫视为一种“生态扰动”,研究Cr 胁迫对农田土壤细菌群落组成、结构及构建机制的影响。……

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