重金屬和土壤理化性質(zhì)與濕地土壤微生物量和細菌群落結構的關系研究.pdf

1、濕地作為世界上最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，在營養(yǎng)物質(zhì)（碳、氮、磷）的存儲和循環(huán)過程中扮演著著十分重要的作用，因此濕地的研究與保護具有重要意義。然而，隨著人口的增加、含化學肥料農(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)已受到重金屬的嚴重影響。由于重金屬具有持久、有毒和非生物降解的特點，重金屬在濕地土壤中的污染問題已經(jīng)引起了研究者們的關注。此外，由于微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)比宏觀生物對環(huán)境脅迫表現(xiàn)的更為敏感，它們也可以盡早反應出

2、土壤環(huán)境的變動，因此被公認為土壤中的敏感指標。
　　東洞庭湖濕地（洞庭湖的一個子湖），由于受到重金屬的污染而被選為研究重金屬污染對土壤微生物影響的對象。本研究在2014年3月分別收集三個不同區(qū)域（采桑湖;君山島;鹿角港）的土壤樣品。這三個取樣的區(qū)域可以分為:(1)保護區(qū)（采桑湖）;(2)受到人類活動影響區(qū)（君山島）;（3受工業(yè)活動嚴重影響區(qū)（鹿角港）。本研究的主要目的是:(1)評價東洞庭湖濕地土壤中重金屬污染的程度及風險;(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、土壤有機質(zhì)、pH值）對土壤微生物的效應，并篩選出一些對土壤微生物量和群落結構有顯著影響的環(huán)境因子。
　　本文中用地質(zhì)累積指數(shù)(Igeo)是一種判據(jù)進行重金屬污染土壤風險的參數(shù)，Igeo表明東洞庭湖土壤只受到Cd的嚴重污染。
　　采用單因素方差分析法對不同地區(qū)的土壤樣品進行比較分析。方差分析結果表明: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、率和其它兩個區(qū)域樣品之間無顯著性差異。君山島和鹿角港口土壤有機質(zhì)沒有顯著(p＜0.05）差異，而采桑湖的土壤有機質(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的含量在三個區(qū)域內(nèi)沒有顯著(p＜0.0

5、5）差異。
　　相關性分析表明:粘粒含量，含水率和土壤有機質(zhì)彼此之間表現(xiàn)一定的正相關(p＞0)。并且，含水率和土壤有機質(zhì)有著顯著的(p＜0.01）正相關關系，相關性分析也表明:粘粒和含水率展現(xiàn)出顯著的(p＜0.01）的相關性。此外，Cd和Cr，Cd和Pb也表現(xiàn)出顯著的(p＜0.01）相關性。
　　土壤微生物量在三個研究區(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區(qū)域之間沒有顯著(p＜0.05）差異。粘粒(p＜0.05），含水率(p＜0.01）和土壤有機質(zhì)(p＜0.05）均與土壤微生物量呈正相關。土壤微生物量與Cd(p＜0.05)，Cr(p＜0.05)和Pb(p＜0.05)呈負相關。
　　三個區(qū)域的DGGE帶數(shù)沒有顯著差異，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