实验室模拟不同浓度石油烃污染土壤微生物活性和群落结构的动态变化

摘要

本文通过实验室110天不同浓度柴油胁迫模拟实验,研究土壤微生物种群数量、群落结构和多样性及土壤酶活性的动态变化,以揭示草甸棕壤不同程度石油烃污染的相关生物学和生物化学指标.结果表明,轻度石油烃污染(≤1000 mg kg-1),土壤中好氧异养细菌(AHB)大量增殖;细菌多样性和群落结构可在处理第30天和第50天得到恢复;土壤脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性及土壤底物诱导呼吸率(SIR)增高.中度石油烃污染(5000mgkg-1～10000mgkg-1),AHB数量显著增加,放线菌和真菌数量显著降低;土壤细菌多样性在培养前15天显著降低,至培养结束时有逐渐恢复的趋势;细菌群落结构发生明显改变,变形细菌(Proteobacteria)α-亚群Sphingomonadaceae科为群落中的优势菌群;土壤脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶的活性及SIR受到一定程度的抑制,但能够显著刺激土壤过氧化氢酶活性的提高.重度石油烃污染(10000 mg kg-1～50000 mg kg-1),对AHB生长的刺激作用更为显著,土壤细菌多样性在培养前15天显著降低并不可恢复;群落组成与对照差异很大,Sphingomonadaceae科菌为群落中优势菌群;所有土壤酶和SIR均受到严重抑制,其中脲酶活性陡降至几乎检测不到的水平.综上所述,放线菌、真菌数量和脲酶活性的显著降低,群落多样性降低及Sphingomonadaceae科菌成为群落中的优势菌群,可以作为草甸棕壤石油烃污染的重要生物学和生化指标.微生物活性