生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 2166-2176.doi: 10.13292/j.1000-4890.202607.028
• ·矿区生态过程与生态修复专栏· (专栏组织专家: 伍松林、王少锋、王美娥、刘允佳) • 上一篇 下一篇
郭景1,2,杨奇丽2*,赵芷萱2,王丰婷2,邰涵宇2,许端平1,2*,王东丽2
GUO Jing1,2, YANG Qili2*, ZHAO Zhixuan2, WANG Fengting2, TAI Hanyu2, XU Duanping1,2*, WANG Dongli2
摘要: 明确具有重金属污染历史土地油葵栽植对微生物群落结构和功能及环境因子的影响,能够为土壤功能的绿色修复提供科学依据。基于土壤微生物高通量测序统计和宏基因组学分析方法,研究了长期遭受冶炼厂重金属污染的土地在不同油葵栽植情势(无栽植、长势差和长势好)下,土壤微生物群落结构、基因功能与环境因子(土壤重金属和理化指标)间相互作用的差异性,并探讨了其形成原因。结果表明,在高Cd、Cu、Pb和Zn的土壤背景下,油葵栽植明显改善了土壤酶活性指标,脲酶、蔗糖酶、过氧化物酶和磷酸酶都得到提升,并且土壤微生物群落结构发生了显著改变,未栽植油葵的荒地组土壤中,最突出的细菌属为Pseudomonas、norank_f__Gemmatimonadaceae、norank_f__norank_o__Gaiellales、norank_f__norank_o__C0119、norank_f__SC-I-84-和norank_f__norank_o__Acidobacteriales,真菌属为Fusarium、Penicillium、Solicoccozyma、unclassified_Fungi和unclassified_f__Archaeosporaceae;而油葵栽植状况最好的大油葵组土壤则表现出细菌Microvirga、Pseudoxanthomonas和真菌unclassified_f__Pyronemataceae、unclassified_f__Sordariaceae的高优势占比。微生物群落组成与环境因子相关性分析表明,细菌和真菌优势属的丰度占比与Pb、Cd、TP呈负相关,而与pH、过氧化氢酶、脲酶呈显著正相关。宏基因组学结果表明,在高重金属污染背景下,土壤主要细菌和真菌属的基因功能以转运和解毒外排为主导,并且宏基因和环境因子的Manteltest矩阵相关分析揭示油葵栽植提升了高重金属胁迫情况下土壤微生物的整体功能活性,并改善了土壤质量。