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水稻生产具有独特的种植模式,其种植区域通常水系丰富,包括具有重要生态价值的池塘、湖泊、湿地等。目前农药在稻田周边水域检出的报道日益增多,对典型稻田-池塘生态系统具有潜在的风险。为指导规范用药,保障生产的同时降低农药使用对稻田生态系统的生态风险,对稻田土壤、周边水体、池塘沉积物中农药时空动态分布进行监测是基础。同时微生物在土壤、沉积物生境中广泛分布,其多样性是反映生态系统受干扰后生物群落变化的重点监测因子。本研究中,通过田间不同时期调查监测毒死蜱,三唑酮、丁草胺,丙草胺,甲氰菊酯,戊唑醇,氰氟草酯,高效氯氰菊酯,氰戊菊酯,苯醚甲环唑、苄嘧磺隆,多菌灵,吡虫啉,甲基托布津,噻嗪酮等15种农药在稻田土壤、稻田沟渠、池塘水、稻田沟渠、池塘沉积物中的分布。并采用室内培养和稻田-池塘模拟生态系统相结合的方式,以田间高检出率的噻嗪酮、三唑酮、丙草胺以及在生态凤险方面广受关注的叶枯唑为研究对象,以土壤酶活性、微生物群落结构和细菌遗传多样性为指标研究典型农药品种对稻田-池塘生态系统的影响。主要研究结果如下：1、为探究农药使用后在稻区的分布情况,于2012年对浙江诸暨一处良好农业生产试验基地及周边水环境进行了为期1年的农药动态监测。共取样12次,采集样品稻田土壤、稻田沟渠、池塘水、稻田沟渠、池塘沉积物样品612个。利用气相色谱电子捕获检测器(GC-ECD))液相二极管阵列检测器(LC-DAD),检测15种农药残留量。结果表明：水样在0.01mg/kg、0.1mg/kg、1mg/kg三个水平上的平均回收率为74.0-113.6%,变异系数为0.4-6.2%。土壤和沉积物在0.02mg/kg、0.2mg/kg、2mg/kg三个水平上的平均回收率为70.5～117.6%,变异系数为2.2～11.3%。稻田土壤中共检出10种农药,其中三唑酮、氰戊菊酯、丙草胺、毒死蜱、苄嘧磺隆和噻嗪酮6种在沉积物中亦有检出,水样中共检出4种农药：毒死蜱、丁草胺、三唑酮和丙草胺。2、采用浙江诸暨未施用农药的稻田土壤和池塘沉积物,分别添加3个浓度的三唑酮、噻嗪酮、丙草胺、叶枯唑(田间推荐剂量、5倍推荐剂量、10推荐剂量),进行28天的室内培养试验,探究四种典型农药对脱氢酶、脲酶、蔗糖酶的影响。实验结果表明,降解速率叶枯唑>三唑酮>丙草胺>噻嗪酮,半衰期分别为10.5-17.3天、15.1-27.7天、19.8-31.5天、23.1-69.3天。四种农药处理对脲酶和蔗糖酶活性的影响较为一致。除噻嗪酮对非淹水土壤和沉积物中脲酶表现出激活作用外,三唑酮、丙草胺、叶枯唑均表现为抑制作用(抑制率17%-44%)。不同基质中脱氢酶活性受农药影响不同,非淹水土壤中噻嗪酮、三唑酮,沉积物中噻嗪酮、丙草胺对脱氢酶活性有激活作用,而淹水土壤中均表现为抑制作用,最大抑制率71%。3、对上述28天室内培养试验,进一步采用磷酸脂肪酸(PLFA)方法对稻田土壤、池塘沉积物中微生物群落受四种典型农药的影响进行了研究。分析结果显示,培养初期革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌生物量的比值(GN/GP)和细菌与真菌生物量的比值(B/F)均出现明显下降。噻嗪酮、三唑酮、丙草胺、叶枯唑对细菌生物量的最大抑制率分别为：24.6%、31.5%、24.9%、43.6%,对真菌最大抑制率分别为23.0%、23.6%、10.5%、2.2%。稻田土壤和池塘沉积物中真菌生物量受噻嗪酮、丙草胺、叶枯唑影响较小或受抑制但在培养28天时已经恢复。噻嗪酮对非淹水土壤、淹水土壤、沉积物中细菌作用不同,在非淹水土壤中表现为刺激,而淹水土壤、沉积物中表现为抑制。三唑酮、丙草胺、叶枯唑处理组细菌被显著抑制(P<0.05)。叶枯唑和丙草胺对革兰氏阴性菌(GN)抑制作用大于革兰氏阳性菌(GP)。噻嗪酮和三唑酮对GP菌抑制作用大于GN菌。4、在人工气候室中构建稻田-沟渠-池塘模拟生态系统,以稻田土壤和池塘沉积物为研究对象,采用Miseq高通量测序方法,研究三唑酮、叶枯唑单剂、混剂及田间推荐剂量下重复使用对土壤和水体沉积物中细菌遗传多样性的影响。结果表明：农药处理后系统内Shannon多样性指数下降。经三唑酮、叶枯唑处理土壤中变化较大的菌属为红细菌属(Rhodobacter), Phycicoccus(?)Flavisolibacte,梭菌属(Clostridium), Dechloromonaslian,密螺旋体属(jreponema), Sulfuricurvum,地发菌属(Geothrix), Leptolyngbya和乳酸杆菌(Lactobacillus)。沉积物中受三唑酮、叶枯唑影响变化较大的为Ramlibacter,普氏菌属(evotella), Dok59和硝化螺旋菌属(Nitrospira)。三唑酮和叶枯唑在低浓度下重复使用与施药一次相比对稻田土壤和池塘沉积物中细菌多样性影响差别不大,但菌属相对丰度降低。稻田土壤和池塘沉积物有9个相同的优势类群,分别为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobactria),绿弯菌门(Chloroflexi),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),浮霉菌门(Planctomycetes),放线菌门(Actinobacteria),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),厚壁菌门(Firmicutes)和蓝藻细菌门(Cyanobacteria),占总筛选细菌门的90%。另外共有的优势菌属有生丝微菌属(Hyphomicrobium),脱硫球菌属(Desulfococcus),脱硫杆菌属(Desulfobacterium),埃希氏杆菌属(Escherichia),卟啉单胞菌属(orphyromonas),双歧杆菌属(Bifidobacterium),硝化螺旋菌属(Nitrospira), LCP-6, GOUTA19, Candidates_Solibacter,假单胞菌(Pseudomonas),溶杆菌属(Lysobacter),红长命菌属(Rubrivivax)和厌氧绳菌属(Anaerolinea),占总优势菌属的40%。