论文部分内容阅读
土壤砷(As)污染是威胁农产品安全以及人类健康的重大问题。由于稻田长期处于淹水还原状态,As的生物有效性相对较高,水稻与其他作物相比更易受As污染的危害。土壤微生物是碳、氮、磷、硫等元素循环和转化的主要推动力,微生物群落结构的变化能敏感地反映土壤生态系统受人为干扰过程中的细微变化,是评价土壤质量的良好指标。鉴于此,本文通过盆栽试验,人为添加外源As,研究两种水稻土在种植不同水稻品种后,土壤DOC.DON的变化,并采用PLFA法研究微生物群落结构的变化,通过MRT分析和ABT分析评价土壤类型、As污染、水稻品种对微生物群落变化的相对贡献率。这对于维持土壤生态系统的可持续健康发展具有重要意义。本文取得的主要研究结果如下:1.土壤类型、As污染、水稻品种对DOC.DON有显著影响。黄泥田DOC和DON的平均含量高于红泥田,DOC含量平均高18.3%,DON含量平均高31.4%;As污染条件下土壤DOC和DON的平均含量降低,二者相比DON的下降幅度更大;种植杂交稻后DOC含量最高(41.09±0.80mg·kg-1),籼稻(38.10±1.18mg·kg-1)和粳稻(37.74±1.32mg·kg-1)稍低。种植粳稻的DON含量最高(2.94±0.34mg·kg-1),杂交稻次之(2.58±0.37mg·kg-1),籼稻最低(1.45±0.15mg·kg-1).As污染下,黄泥田和红泥田中,DOC平均含量下降了14.4%、11.1%,DON分别下降了65.0%、46.1%。As污染下,种植杂交稻后DOC无显著变化,而种植粳稻和籼稻品种后DOC含量明显下降,其平均含量分别下降了21.4%和15.8%;种植粳稻、杂交稻、籼稻后,DON平均含量分别下降了66.3%、65.4%和11.3%。不同水稻品种对土壤DOC和DON含量的影响会随着土壤类型和As污染水平而变化。水稻品种对As的耐受性差异,导致其对DOC和DON的影响不同。2.土壤类型、As污染、水稻品种对土壤微生物量及微生物群落结构有显著影响。三者对土壤微生物量变化的相对贡献率分别为29.8%、17.648%和52.6%,对微生物群落结构变化的相对贡献率分别为37.7%、12.1%、21.9%。两种水稻土相比,黄泥田(57.25士0.13nmol·g-1)的微生物量要高于红泥田(42.50士0.09nmol·g-1).在无As污染条件下,黄泥田微生物量较红泥田高13.3%;在As污染条件下,黄泥田微生物量较红泥田高34.6%。黄泥田与红泥田的微生物群落结构也有差异:F/B.GP/GN.SF/AMF均有黄泥田高于红泥田。As污染对微生物量及微生物群落结构有显著影响。与无As污染的土壤相比,As污染条件下微生物量有所增加,而且黄泥田(24.8%)的增加幅度明显高于红泥田(6.6%)。在As污染条件下微生物群落结构也发生了明显变化,但As污染对微生物群落结构的影响随着土壤类型和水稻品种而变化。水稻品种分别对两种水稻土的微生物量有显著影响。在黄泥田中,种植杂交稻和常规粳稻相对于常规籼稻的土壤微生物量较高;在红泥田中结果正好相反,种植常规籼稻相对于杂交稻和常规粳稻的土壤微生物量较高。水稻品种对土壤微生物群落结构也有显著影响,但种植同一水稻品种的土壤微生物群落结构在不同的水稻土和As污染条件下变化不一致。As污染条件下,在黄泥田中,种植杂交稻的土壤在F/B明显升高,但种植籼稻的土壤F/B下降;在红泥田中,种植杂交稻和常规粳稻的土壤在F/B明显下降,种植常规籼稻的土壤F/B上升。总体上,As污染条件下GP/GN值有所下降。As污染使黄泥田SF/AMF下降,对红泥田的SF/AMF无显著影响。