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甘肃金昌市的镍铜矿资源十分丰富,矿产资源的开发极大地推动了当地经济发展,然而,大量土壤因遭到重金属污染而不断退化,对土壤生态系统造成严重威胁。目的:为了对金昌市矿区土壤重金属污染的生态风险进行科学评价,以及为重金属污染土壤的修复提供理论依据。方法:采用原子吸收分光光度法,测定与分析六个样点(冶炼厂、老尾矿坝、露天矿、高岸子、新围矿坝和西坡)土壤中的重金属含量,及生态风险分析。从老尾矿坝、露天矿、新围矿坝矿区采集和鉴定植物,进行植物物种多样性分析,探讨与重金属污染的相关性。采用RAPD技术,分析重金属污染下六个矿区土壤微生物群落遗传多样性。采用DGGE指纹图谱技术,研究重金属污染下,土壤的细菌群落16S rDNA序列片段的遗传多样性。结果:(1)在六个土壤样本中,Cu、Zn、Ni、Co、Pb和Mn的平均含量均超过了该地区的相应的土壤重金属背景值,其中,Cu和Ni的污染最严重。(2)在六个土壤样本中,六种重金属的平均单因子潜在生态风险趋势由高到底依次为:E_r~i(Cu)>E_r~i(Ni)>E_r~i(Pb)>E_r~i(Co)>E_r~i(Zn)>E_r~i(Mn)。各土壤样点受到重金属污染的复合生态风险程度大小依次为:冶炼厂>老尾矿坝>露天矿>高岸子>新围矿坝>西坡。(3)在六个土壤样本中,Cu与Co、Cu与Pb、Pb与Co之间的含量呈极显著性正相关,Cu与Ni、Ni与Pb之间的含量呈显著性正相关。(4)在老尾矿坝、露天矿和新尾矿坝中,共采集植物30种,隶属12科29属,种类较多的科有禾本科和菊科。三个矿区的植物都受到重金属污染的影响,相对来说,新尾矿坝周边区域的植物物种多样性较高,其他两个矿区周边区域的植物物种多样性较低,这可能与不同矿区受到重金属污染的差异有关。(5)矿区植物物种多样性指数与土壤Cu、Ni和Co生态风险指数呈极显著负相关性,表明,矿区植物物种多样性受Cu、Ni和Co污染的影响较大。(6)老尾矿坝的骆驼蓬、露天矿的高山豆、新尾矿坝的中亚紫苑木、牛尾蒿、砂蓝刺头和矮锦鸡儿对Cu和Ni具有较强的富集能力和转移能力,可作为镍铜矿区的优势重金属耐性植物。(7)六个矿区的土壤微生物群落遗传多样性明显不同,土壤微生物群落遗传多样性指数与重金属污染的生态危险指数之间关系比较复杂,不随着重金属污染生态危险指数的增大而减少。(8)六个矿区的土壤细菌群落遗传多样性存在差异。西坡附近细菌群落的丰富度最高,该细菌群落结构相对稳定,受到重金属干扰较为轻微。(9)基于16S rDNA序列片段的DGGE指纹图谱及相似性聚类分析,冶炼厂和老尾矿坝的样品谱带相似系数最高为0.68,表明,这两个区域土壤重金属污染对土壤细菌群落遗传多样性的影响较为一致。结论:(1)骆驼蓬、高山豆、中亚紫苑木、牛尾蒿、砂蓝刺头和矮锦鸡儿可作为镍铜矿区的优势重金属耐性植物,对严重污染区具有良好的恢复潜力。(2)基于细菌16S rDNA序列片段的DGGE指纹图谱以及遗传多样性,能够更好地对镍铜等重金属污染的土壤进行早期预警和生态风险的科学评价。