长春市土壤微生物生化作用与重金属化学形态关系研究

摘要

研究了长春市土壤微生物的生化作用强度(氨化作用强度、固氮作用强度,纤维素分解强度和土壤基础呼吸)与重金属(Pb、Cd、Cu、Zn和Ni)化学形态的关系.通过科学采样和实验室测试分析了不同功能区土壤中,重金属含量和化学形态与微生物生化作用强度,并使用相关分析、偏相关分析多种数据统计方法进行数据处理.结果表明:各功能区因土地利用方式的差别和土壤中重金属的各种化学形态对土壤微生物生化作用强度有不同的影响.其中氨化作用与交换态Cd、Zn和Ni含量呈显著正相关;固氮作用与土壤重金属各化学形态相关性均不显著;呼吸作用与铁锰氧化物结合态Pd和交换态Cu呈显著正相关;纤维素分解作用强度与交换态Pd含量呈显著负相关.在土壤理化性质等相关变量受控时,重金属化学形态对微生物生化作用强度的影响有较明显的变化.其中与无控制变量相比,在控制变量作用下,纤维素分解作用强度受交换态Pd影响上升了0.031 4,表现为交换态Pd抑制纤维素分解作用强度.呼吸作用与交换态Pd的相关系数在无控制因素情况下为-0.142 5,在有控制因素情况下为-0.323 0,表明交换态Pd促进呼吸作用强度.而有机结合态Ni表现为抑制固氮作用.因此可利用交换态Pd与纤维素分解作用强度、呼吸作用强度的相互关系,有机结合态Ni与固氮作用的相互关系等相结合来评价城市土壤重金属污染状况.文章为评价长春城市土壤重金属污染提供了微生物学指标的理论依据.