桑园土壤微生物多样性及其对多环芳烃复合污染的响应

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近年来,土壤的多环芳烃(PAHs)污染日益加重,这对土壤微生物多样性构成了严重威胁。开展PAHs污染桑园土壤微生物多样性的研究,可对桑园土壤的生物修复和生态桑园的建设提供依据。  本研究以某路域桑园土壤为研究对象,采用传统培养法、Biolog检测法、PLFAs图谱分析法和PCR-DGGE技术,考察了受PAHs污染的桑园3个区域的土壤微生物多样性及其对PAHs污染的响应。  3个区域多环芳烃污染程度分析表明:区域2>区域3>区域1。Biolog分析发现,碳源平均颜色变化率(AWCD)大小顺序为:区域2>区域3>区域1;统计分析结果表明,三个区域中Shannon指数、Shannon均匀度和Gini指数差异均达显著水平,区域2土壤微生物活性最强且群落结构最丰富,其次是区域3和区域1。主成分分析显示,三个区域微生物群落的生理功能有明显差异,主要表现在对糖类和氨基酸类物质的代谢上。冗余分析表明,区域2土壤微生物与多环芳烃关系最密切,较多的多环芳烃更能激发桑园土壤微生物的生理活性,微生物群落代谢功能因PAHs污染有所提高。  PLFAs分析结果表明,区域2中微生物PLFAs总量最高,主要为细菌和真菌;聚类分析揭示土壤中微生物的PLFAs主要分为三大类群;冗余分析表明土壤PAHs污染程度对土壤微生物群落结构有一定的影响。  DGGE指纹图谱分析结果显示,在PAHs污染较高区域,其电泳条带较多,且三个区域中Shannon指数和Simpson优势度差异达显著水平,区域2种群优势度较高;主成分分析表明,不同区域土壤微生物的种群结构存在显著性差异。桑园土壤微生物多样性对PAHs污染可作出一定的响应。
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