杀虫剂类POPs对土壤中微生物群落多样性的影响

摘要

农药类持久性有机污染物(POPs)如DDT和HCH在我国20世纪50年代到80年代曾广泛使用,在停止使用20a后,在土壤中仍然可以检测到DDT和HCH的残留.利用BIOLOG微平板研究土壤微生物群落功能多样性,意在反映有机氯杀虫剂类POPs对土壤微生物群落多样性的影响.结果表明,加了HCH后土壤微生物群落的颜色平均变化值(AWCD)的变化速度和最终能达到的AWCD值要高于空白土壤,并且随着农药浓度的加大,AWCD值的变化速率也越来越快,最终能达到的最大值也呈比例增大.加了DDT后的土壤与空白土壤的AWCD变化速度和程度相差不大.方差分析结果表明:空白土壤、HCH 0.5mg/kg、HCH 1.5 mg/kg各处理间土壤的AWCD值有显著性差异(p＜0.01),空白土壤、DDT 0.5 mg/kg、DDT 1.5 mg/kg各处理间土壤的AWCD值达不到显著性差异的水平(p＞0.05),表层土壤的AWCD值要高于第2层土壤(p＜0.01).从多样性指数的变化来看,当加入到土壤中的DDT和HCH含量稍低时,微生物会利用农药为碳源进行分解作用,从而刺激了微生物的生长,这时表现出丰富度、均匀性和多样性都呈增长趋势.但当农药的浓度进一步加大时,反而会抑制某些种的微生物生长,另外一些种则对加入到土壤中的农药有一定的耐受性,从而表现出群落的均匀性下降,而丰富度升高.在相同施用浓度下,DDT对土壤微生物群落多度的影响要小于HCH.虽然BIOLOG方法仍存在一些局限性,但是如果从群落和生态系统而不是从物种层次来看的话,BIOLOG则为研究土壤微生物群落功能多样性提供了一种简单、快速的方法,使人们从更广泛的尺度上比较微生物群落的不同.