锑矿周边稻田土壤垂直剖面锑砷形态与细菌群落结构分布及相互关系

论文摘要

为了解稻田土壤微生物对锑（Sb）和砷（As）污染的长期适应机制,本文以贵州省独山半坡锑矿和某锑矿冶炼厂周边稻田土壤为研究对象.采用野外布点和室内分析的方法,利用Illumina高通量测序技术对稻田垂直剖面土壤细菌16S rRNA V3～V4可变区进行测序,分析了土壤微生物的α多样性、物种丰度差异和组成情况,探讨了不同形态Sb和As在tc1（水耕熟化层）、tc2（渗育层）、tc3（犁底层）和tc4（水耕淀积层）的地球化学行为及其对细菌群落结构的影响.结果表明,研究区Sb和As的来源不同,Sb主要来源于大气沉降和人工投放,As则来源于成土母岩.变形菌门（Proteobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）为各土层的主要优势菌门,具体表现为变形菌门（Proteobacteria）是tc1和tc2的优势菌门,绿弯菌门（Chloroflexi）是tc3和tc4的优势菌门.土壤剖面各土层多样性指数均在tc1达到最大值,在tc3达到最小值且差异不显著.相对重要性分析表明,总As、As（V）、TS和Fe（II）为影响多样性指数的主要因子.LEfSe分析表明,各土层差异指示种在不同分类水平上各不相同且tc1的数量高于tc2、tc3和tc4.如在门水平,tc1的差异指示种为疣微菌门（Verrucomicrobia）,tc3为热袍菌门（Thermotogae）,tc4为硝化螺旋菌门（Nitrospirae）;在纲水平,tc1为α-变形菌纲（α-proteobacteria）,tc2为β-变形菌纲（β-proteobacteria）,tc3为热袍菌纲（Thermotogae）,tc4为硝化螺旋菌纲（Nitrospirae）.RDA分析和相对重要性分析表明,总As、As（III）、Sb（V）、总Sb和pH等对细菌门分类水平具有重要影响.共生网络分析进一步表明,Sb（III）和As（V）虽然对群落结构影响相对较小,但与特征性微生物却存在显著相关性,如Sb（III）与Defluviicoccus属显著相关,而As（V）对β-变形菌纲影响较为显著.

论文目录

1 引言（Introduction）

2 材料与方法（Materials and methods）

2.1 研究区域概况

2.2 采样方法与指标测定

2.2.1 土壤样品采集及其理化性质测定

2.2.2 土壤微生物分析

2.3 数据处理与分析

2.3.1 微生物数据处理

2.3.2 数据分析

3 结果与分析（Results and analysis）

3.1 不同土层土壤剖面理化性质差异分析

3.2 不同土层土壤剖面微生物α多样性指数分析

3.3 不同土层土壤微生物群落结构分析

3.4 不同土层土壤理化因子与微生物α多样性指数的关系

3.5 不同土层土壤理化因子与细菌群落结构的关系

4 讨论（Discussion）

4.1 土壤剖面Sb和As的分布特征

4.2 土壤剖面Sb和As对微生物α多样性指数的影响

4.3 土壤剖面Sb和As对稻田土壤微生物群落结构的影响

5 结论（Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄博聪,龙健,刘灵飞,廖洪凯,李娟,张菊梅,吴求生

关键词: 稻田土壤剖面,和污染,土壤细菌群落,共生网络分析,分析

来源: 环境科学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 生物学,环境科学与资源利用

单位: 贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州师范大学地理与环境科学学院

基金: 国家自然科学基金委员会-贵州省人民政府喀斯特科学研究中心项目(No.U1612442),贵州省科技厅联合基金项目(黔科合LH字[2015]7781号),贵州省科技厅科技平台及人才团队计划项目(黔科合平台人才[2018]5609),贵州省喀斯特生态环境保护与治理人才基地项目,贵州省教育厅项目(黔教合KY字[2018]040),贵州省百层次创新人才计划项目

分类号: X172;X53

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2018.0441

页码: 1274-1283

总页数: 10

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锑矿周边稻田土壤垂直剖面锑砷形态与细菌群落结构分布及相互关系

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