土壤微生物多样性与抗性对重金属污染的响应研究

发布时间：2021-03-03 07:16

　　重金属污染是21世纪人类面临的主要环境问题之一。土壤中重金属的污染会对微生物群落的丰度和多样性造成极大影响,进而使其生态系统服务功能受损。重金属胁迫条件下,微生物会产生一系列的抗性,这些抗性的遗传基础是重金属抗性基因（MRGs）和抗生素抗性基因（ARGs）。微生物群落结构、功能及抗性的变化可以反映环境重金属的污染状况,是重金属污染区环境健康风险的重要指标。山西省垣曲县十八河铜尾矿库始建于1969年,在尾矿库长期影响下,库区下游土壤也受到了重金属污染。本文首先对长期受重金属污染的铜尾矿坝（TD0）及其周边15年杨树人工林（TD1）、农田（TD2）和10年杨树人工林（TD3）的土壤重金属污染特征及潜在生态风险进行了评估,同时探讨了该区域土壤微生物在此风险水平下的抗性、结构和功能多样性。以此为基础,按照潜在生态风险评估方法,选择不同毒性系数（Toxic Factor,TF）的Cu（TF=5）和Cd（TF=30）为污染物,建立了低（L）、中（M）和高（H）三种生态风险水平的土壤微宇宙,深入探讨了Cu、Cd复合污染下土壤微生物抗性、结构和功能多样性对不同生态风险水平的响应。主要结论如下:（1）铜... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

尾矿坝概况及采样分布

第二章尾矿坝区域土壤细菌群落抗性19significantlydifferentamongsoils(P<0.05)withDuncantest.ContributetoRImeansthepercentageofthesinglemetalecologicalrisktotheoverallrisk.图2.2各样地细菌16SrDNA（A）、MRGs（B）、ARGs（C）和MGE（D、E）丰度，不同的字母表示两样地间差异显著（P<0.05）。Figure2.2Theabundancesof16SrDNA,totaldetectedmetalresistancegenes(MRGs),totaldetectedantibioticresistancegenes(ARGs)andmobilegeneelements(intI1andtnpA)ateachsamplingsite.Columnsshowthemeansofreplicateswithinthesamplingsites,andverticalbarsshowstandarderror.DifferentcaselettersindicatethatthemeansaresignificantlydifferentamongsoilswithDuncantest(P<0.05).表2.4各样地中MRGs的相对丰度（10-5copiesper16SrDNA）Table2.4Therelativeabundanceofmetalresistancegene(MRG,in10-5copiesper16SrDNA)ateachsamplingsite.MRGTD0TD1TD2TD3pcoA00.19±0.15bc0.35±0.29ab0.52±0.26acopA7.32±0.86b11.37±9.93ab11.52±9.21ab26.32±19.14acopB002.85±2.25a2.72±2.53aczcC00.64±0.5400czcD0.08±0.02b1.74±1.65a0.11±0.10b0.29±0.20bczcA4.51±1.59b19.74±10.00a5.39±3.75b9.44±6.62bpbrT5.39±2.55c32.66±15.05a14.2±10.98bc21.05±9.59abchrB0.45±0.28b1.80±1.19a0.63±0.35b0.63±0.27barsB15.81±6.99b106.12±63.98a10.33±8.71b17.30±16.97barsC28.74±11.09b333.73±169.1a96.99±85.49b149.17±102.01b注：数据为mean±SD，不同的字母表示两样地间差异显著（P<0.05）。

MRGs和ARGs在各样地间的分布


本文编号：3060856