重金屬和土壤理化性質(zhì)與濕地土壤微生物量和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究.pdf

1、濕地作為世界上最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（碳、氮、磷）的存儲(chǔ)和循環(huán)過(guò)程中扮演著著十分重要的作用，因此濕地的研究與保護(hù)具有重要意義。然而，隨著人口的增加、含化學(xué)肥料農(nóng)業(yè)污水的排放以及電鍍、冶金、化工等工業(yè)廢水的排放，濕地生態(tài)系統(tǒng)已受到重金屬的嚴(yán)重影響。由于重金屬具有持久、有毒和非生物降解的特點(diǎn)，重金屬在濕地土壤中的污染問(wèn)題已經(jīng)引起了研究者們的關(guān)注。此外，由于微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)比宏觀生物對(duì)環(huán)境脅迫表現(xiàn)的更為敏感，它們也可以盡早反應(yīng)出

2、土壤環(huán)境的變動(dòng)，因此被公認(rèn)為土壤中的敏感指標(biāo)。
　　東洞庭湖濕地（洞庭湖的一個(gè)子湖），由于受到重金屬的污染而被選為研究重金屬污染對(duì)土壤微生物影響的對(duì)象。本研究在2014年3月分別收集三個(gè)不同區(qū)域（采桑湖;君山島;鹿角港）的土壤樣品。這三個(gè)取樣的區(qū)域可以分為:(1)保護(hù)區(qū)（采桑湖）;(2)受到人類(lèi)活動(dòng)影響區(qū)（君山島）;（3受工業(yè)活動(dòng)嚴(yán)重影響區(qū)（鹿角港）。本研究的主要目的是:(1)評(píng)價(jià)東洞庭湖濕地土壤中重金屬污染的程度及風(fēng)險(xiǎn);(2)鑒

3、別重金屬以及土壤理化性質(zhì)（土壤質(zhì)地、水分含量、土壤有機(jī)質(zhì)、pH值）對(duì)土壤微生物的效應(yīng)，并篩選出一些對(duì)土壤微生物量和群落結(jié)構(gòu)有顯著影響的環(huán)境因子。
　　本文中用地質(zhì)累積指數(shù)(Igeo)是一種判據(jù)進(jìn)行重金屬污染土壤風(fēng)險(xiǎn)的參數(shù)，Igeo表明東洞庭湖土壤只受到Cd的嚴(yán)重污染。
　　采用單因素方差分析法對(duì)不同地區(qū)的土壤樣品進(jìn)行比較分析。方差分析結(jié)果表明:在采桑湖和鹿角港口土壤含水率有顯著性的差異(p＜0.05），君山島土壤樣本中的含水

4、率和其它兩個(gè)區(qū)域樣品之間無(wú)顯著性差異。君山島和鹿角港口土壤有機(jī)質(zhì)沒(méi)有顯著(p＜0.05）差異，而采桑湖的土壤有機(jī)質(zhì)與其他區(qū)域相比有顯著性差異(p＜0.05)。Cd和Pb的濃度在三個(gè)區(qū)域也呈顯著性差異(p＜0.05），并按如下順序下降:鹿角港口＞君山島＞采桑湖。鹿角港口土壤樣品中Cr顯著(p＜0.05）高于采桑湖和君山島，采桑湖和君山島中土壤Cr差異不顯著(p＜0.05）。但是，土壤質(zhì)地、pH以及Cu的含量在三個(gè)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有顯著(p＜0.0

5、5）差異。
　　相關(guān)性分析表明:粘粒含量，含水率和土壤有機(jī)質(zhì)彼此之間表現(xiàn)一定的正相關(guān)(p＞0)。并且，含水率和土壤有機(jī)質(zhì)有著顯著的(p＜0.01）正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性分析也表明:粘粒和含水率展現(xiàn)出顯著的(p＜0.01）的相關(guān)性。此外，Cd和Cr，Cd和Pb也表現(xiàn)出顯著的(p＜0.01）相關(guān)性。
　　土壤微生物量在三個(gè)研究區(qū)域內(nèi)也表現(xiàn)出一定的變化，從最低217.15 mg/kg變化至291.49 mg/kg。采桑湖的土壤微生物量

6、要顯著高于(p＜0.05）鹿角港口，君山島的土壤微生物量與其它兩個(gè)區(qū)域之間沒(méi)有顯著(p＜0.05）差異。粘粒(p＜0.05），含水率(p＜0.01）和土壤有機(jī)質(zhì)(p＜0.05）均與土壤微生物量呈正相關(guān)。土壤微生物量與Cd(p＜0.05)，Cr(p＜0.05)和Pb(p＜0.05)呈負(fù)相關(guān)。
　　三個(gè)區(qū)域的DGGE帶數(shù)沒(méi)有顯著差異，但是香農(nóng)威爾指數(shù)(H）表明采桑湖和鹿角港口之間存在顯著性(p＜0.05）差異，但是君山島與其它區(qū)域之間