土壤微生物作为土壤中的重要组成部分,对土壤环境质量变化的反应比植物灵敏的多,并且在维护生态系统的结构和稳定性方面发挥着重要作用。本文利用Illumina HiSeq高通量测序技术分析了苏南地区某金属冶炼厂和加工产业区受到不同程度重金属污染的稻田土壤细菌和真菌的丰度和群落结构多样性的差异,研究了不同程度重金属污染水稻土中不同菌群的变化情况,探讨了土壤中重金属耐性菌和敏感菌的变化趋势,以期为重金属污染下水稻土有机碳稳定性机制的研究提供参考,以下是我的研究结论:1、不同程度重金属污染水稻土中细菌丰度的变化情况差异不显著,但是细菌群落结构多样性有显著差异,且随着污染程度的增加,多样性指数降低幅度增大,高浓度重金属污染样品的细菌多样性指数最小。重金属污染样品中土壤真菌丰度在的变化情况差异显著,与对照相比,不同程度重金属污染样品的真菌丰度均显著减少;真菌的丰富度在不同程度重金属污染样品中有显著变化,与对照相比,中、低浓度重金属污染样品的丰富度指数显著降低,且随着重金属污染程度的降低,丰富度指数降低幅度增大,说明真菌群落结构在重金属污染样品中变化显著,但却不是简单的线性关系。2、通过对微生物群落结构的主坐标分析发现,对细菌来说,第一主坐标对细菌多样性差异的累计贡献率是40.30%,第二主坐标对细菌多样性差异的累计贡献率是23.27%;对真菌来说,第一主坐标和第二主坐标对真菌多样性的累计贡献率分别是35.96%和21.48%,且相近污染程度的样品中的细菌和真菌群落组成相似,随着重金属污染程度的增加,细菌和真菌的群落结构组成进一步分化。3、通过对微生物群落结构组成与环境因子的冗余分析(RDA)和非度量多维尺度分析(NMDS)发现,对细菌而言,各种形态重金属含量之间的关系是正相关,环境中的铅镉铜锌对细菌群落组成的影响是协同作用,其中影响程度最大的是全量铅,其次是有效态镉和全量铜,锌的影响最小;对真菌而言,重金属污染对真菌群落结构的影响显著,影响程度最大的环境因子是全量Pb和全量Cu,其次是有效态Cu和Pb,且高中低程度重金属污染样品的群落结构组成出现显著差异。4、通过对细菌属分类水平的相对丰度的分析发现,硫杆菌、厌氧绳菌属和浮霉状菌属在重金属污染样品中的相对丰度有显著增加趋势,其中硫杆菌的相对丰度随着重金属污染程度的增加而显著增加,最高增加了 7倍;GOUTA19、Methylibium、苯基杆菌属、4-29等敏感菌群的相对丰度在重金属污染样品中显著降低,其中,GOUTA19的相对丰度最高降低了 80.53%,4-29最高降低了 60.97%,Methylibium的相对丰度最高降低了 57.14%。通过对真菌属分类水平的相对丰度分析表明,重金属污染会显著降低重金属敏感的真菌,如被孢霉属相对丰度最高降低了 87.50%、木霉属最高降低了 99.46%、离壳菌属和菇属最高降低了 100.00%,同时耐性真菌的相对丰度会提高,如类球囊霉属的相对丰度最高增加了 98倍、四枝孢霉属最高增加了 56倍、根囊壶菌属最高增加了 2.62倍。综上所述,重金属污染样品中,土壤微生物群落的重金属敏感菌的相对丰度降低,耐性菌增加,从而提高了微生物对环境中重金属污染胁迫的适应能力,进而维持生态系统的平衡和稳定。