铅锌矿区不同程度尾矿砂重金属污染土壤的纵向微生物群落结构分析

摘要

cqvip:为研究受铅锌矿区不同程度尾矿砂重金属污染土壤的纵向微生物群落结构及其与重金属含量之间的关系,在尾矿砂坝坍塌冲刷形成的河谷岸边、距离河谷800 m的柑橘园以及距离河谷2 000 m的水稻田3个采样点对垂直深度为0-20、20-40、40-60、60-80cm处的土壤进行取样,测定土样中的重金属含量、理化性质以及土壤的微生物群落结构。结果表明:重金属在该地区土壤中存在明显的纵向迁移,重金属污染越严重的土壤中的纵向迁移就越明显;Cd污染为该地区土壤最主要的重金属污染,潜在生态危害达中等程度以上。各采样点土壤的含水率(MC)、pH在不同采样深度处无明显差异,而TC、TN与TS在不同采样深度处差别较大;通过土样重金属含量与理化性质的冗余分析发现,TN、TC以及pH与各类重金属含量呈正相关关系,而MC以及TS和各类重金属含量表现出负相关关系。受植物根系的影响,柑橘园的20-40 cm深度与水稻田的0-20 cm深度处土壤微生物群落的多样性比其他土样高。属分类水平上,各采样点纵向微生物群落差异很大,分布极其不均匀。土壤纵向微生物优势菌属与重金属含量的冗余分析表明,纵向微生物优势菌属与重金属含量关系紧密,其中Luteibacter、Effusibacillus、Solibacter、Stenotrophomonas、Tumebacillus和Paucimonas 6个菌属与土样重金属含量呈现较强的正相关关系,而Paraburkholderia、Ramlibacter、Bacillus、Pseudarthrobacter、Pseudoduganella、H16和Nitrososphaera7个菌属与土样重金属含量相关关系接近于0,这些菌属均可能具有一定的重金属耐受能力,具有被开发为土壤重金属污染微生物原位修复菌剂的潜力。