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    不同鄰苯二甲酸二丁酯污染方式對(duì)其降解和土壤細(xì)菌群落的影響

    2022-11-16 02:14:46程金金田莉莉余向陽(yáng)
    關(guān)鍵詞:棕壤紅壤低劑量

    程金金, 孫 星, 田莉莉, 王 亞, 余向陽(yáng)

    (1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,江蘇南京210014;2.省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地/江蘇省食品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京210014)

    鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate, DBP)是一種常見(jiàn)的鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物,主要用作增塑劑、染料溶劑、橡膠助劑等。近年來(lái),由于大氣沉降、污水灌溉、污泥農(nóng)用以及肥料、農(nóng)藥和農(nóng)膜的大量使用,DBP已成為中國(guó)農(nóng)田土壤中較易被檢出且含量較高的鄰苯二甲酸酯類(lèi)污染物之一[1]。農(nóng)田土壤中高含量的DBP不僅會(huì)影響作物生長(zhǎng)和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[2],還會(huì)通過(guò)食物鏈危害人體健康,導(dǎo)致人體內(nèi)分泌紊亂、生殖機(jī)能失常等[3]。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局已將DBP列為優(yōu)先控制的污染物和內(nèi)分泌干擾物,中國(guó)也將其列為優(yōu)先控制的污染物。

    土壤微生物作為指示土壤污染的敏感受體,對(duì)DBP污染具有靈敏的響應(yīng)[4]。已有研究發(fā)現(xiàn),DBP污染對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、多樣性及碳、氮、硫循環(huán)等生態(tài)功能均會(huì)產(chǎn)生影響[5-6]。此外,DBP污染對(duì)土壤DBP降解菌群、DBP降解基因豐度也有較大影響。Xu等[7]研究發(fā)現(xiàn),DBP污染增加了土壤中DBP降解基因的豐度。吳學(xué)玲等[8]研究發(fā)現(xiàn),DBP污染對(duì)土壤中能夠耐受和利用DBP的細(xì)菌類(lèi)群起到了選擇性富集的作用。微生物降解作用是土壤中DBP消減的主要途徑[9]。因此,DBP降解菌群及降解基因豐度的變化可能對(duì)后續(xù)土壤中DBP污染的降解產(chǎn)生影響,相關(guān)研究有待深入。

    目前,關(guān)于DBP對(duì)土壤微生物影響的研究多采用高劑量單次污染的方法。實(shí)際上,DBP主要是在大氣沉降、地膜使用等過(guò)程中以低劑量逐步累積的方式進(jìn)入土壤環(huán)境中[10]。在高劑量單次污染處理下,由于污染物未充分老化,因而其生物有效性較高[11]。多項(xiàng)研究均發(fā)現(xiàn),有機(jī)污染物高劑量單次污染處理與低劑量累積污染處理間的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)毒性差異顯著[12-13],采用高劑量單次污染的處理方式可能會(huì)高估有機(jī)污染物的實(shí)際環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)毒性[14-15]。因此,采用高劑量DBP單次污染處理與低劑量DBP累積污染處理對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能的影響可能存在較大差別。目前,關(guān)于不同污染方式下DBP對(duì)土壤微生物及相關(guān)功能影響的報(bào)道較少。

    因此,本研究選擇2種物理化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)差異較大的土壤作為供試土壤,模擬高劑量DBP單次污染和低劑量DBP累積污染的方式,對(duì)比研究不同污染方式對(duì)DBP降解能力的影響及不同污染方式的DBP對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、多樣性的影響,以期為準(zhǔn)確評(píng)估受DBP污染土壤的環(huán)境效應(yīng)提供依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 供試土壤

    供試的2種土壤分別為采自江蘇省南京市農(nóng)田的0~20 cm層黃棕壤(地理位置:32°01′58″N,118°52′15″E)和廣西壯族自治區(qū)南寧市農(nóng)田的0~20 cm層紅壤(地理位置:23°08′05″N,109°01′07″E)。供試黃棕壤、紅壤的pH值分別為7.24、4.38,有機(jī)碳含量分別為7.44 g/kg、6.44 g/kg,黏粒含量分別為27%、65%,微生物量碳含量分別為165 mg/kg、43 mg/kg。供試的2種土壤除基本理化性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)差異較大外,對(duì)DBP降解能力的差異也較大。DBP在供試黃棕壤、紅壤中的降解半衰期分別為0.65 d、2.53 d。將土樣帶回實(shí)驗(yàn)室后立即去除植物根系等雜物,過(guò)2 mm不銹鋼篩網(wǎng)后放置于4 ℃冷庫(kù)中備用。為保證土壤微生物的活性,在試驗(yàn)開(kāi)始前,將土壤含水量調(diào)節(jié)至50%田間最大持水量,于25 ℃人工氣候箱中預(yù)培養(yǎng)7 d。

    1.2 試驗(yàn)處理

    根據(jù)相關(guān)報(bào)道提到的中國(guó)農(nóng)田土壤中DBP污染的濃度范圍[16],試驗(yàn)設(shè)高劑量(20 mg/kg)DBP單次污染處理(S處理)、低劑量(每次1 mg/kg) DBP累積污染處理(每周污染1次,連續(xù)污染20次,R處理)和對(duì)照(CK,無(wú)DBP污染),重復(fù)3次。首先按如下方法分別制備DBP含量為0 mg/kg、100 mg/kg、2 000 mg/kg的污染母土:在通風(fēng)櫥中,將DBP(分析純,含量為99.9%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司)溶于丙酮后按預(yù)設(shè)含量加入到一定量供試土壤中并混合均勻,待丙酮完全揮發(fā)后研磨土壤并將其粉碎過(guò)60目篩。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),按質(zhì)量比1∶99取污染母土和預(yù)培養(yǎng)土壤于玻璃燒杯中,在試驗(yàn)第1~19周,繼續(xù)向玻璃燒杯中加入1%(質(zhì)量比)污染母土,充分混合均勻后,調(diào)節(jié)含水量至田間最大持水量的50%,用透氣膜封口,于25 ℃人工氣候箱中恒溫培養(yǎng),每3 d稱1次質(zhì)量并補(bǔ)充損失的水分。在2種污染方式下,總DBP污染物含量均為20 mg/kg。不同處理下DBP的添加量及總DBP污染物含量詳見(jiàn)表1。

    表1 不同污染方式的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)添加量和總污染物含量

    1.3 樣品的采集及測(cè)定

    從第20周起,每周采樣并測(cè)定不同處理組的DBP含量。當(dāng)不同處理組的DBP含量均低于1 mg/kg時(shí)(試驗(yàn)第23周末),采集玻璃燒杯中的土壤樣品,用于土壤微生物群落多樣性和DBP降解能力的測(cè)定。

    土壤細(xì)菌群落多樣性的測(cè)定。用HiPure Soil DNA Kits(Magen,China)提取土壤中的總DNA。確認(rèn)土壤總DNA純度、濃度和完整性后,以土壤總DNA為模板,用細(xì)菌通用引物338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)、806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)對(duì)細(xì)菌的16S rRNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。用AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒(Axygen,USA)、Quantus熒光定量系統(tǒng)(Promega,USA)對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行純化回收和檢測(cè)定量。用Illumina公司的Miseq PE300平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序數(shù)據(jù)分析基于上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司的云平臺(tái)(https://cloud.majorbio.com/)。

    土壤DBP降解能力的測(cè)定:取一部分S處理、R處理和CK的土壤樣品進(jìn)行滅菌處理。分別取200 g S處理、R處理、CK、S滅菌處理、R滅菌處理和CK滅菌處理的土壤樣品,向其中加入2 g 2 000 mg/kg DBP污染母土,使土壤樣品中后續(xù)加入的DBP含量為20 mg/kg。充分混合均勻后,調(diào)節(jié)土壤含水量至田間最大持水量的50%,用透氣膜封口后于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)的第0、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h采集土壤樣品,測(cè)定土壤中殘留的DBP量。土壤中殘留的DBP的提取和測(cè)定參照Cheng等[17]的方法,回收率為82.5%~106.1%,滿足微量分析的要求。用OriginPro 2015軟件擬合土壤中殘留DBP的動(dòng)態(tài)曲線:Ct=C0e-kt,式中,Ct(mg/kg)為t(h)時(shí)土壤中的DBP殘留量,C0(mg/kg)為土壤中初始的DBP含量,k(d-1)為降解速率常數(shù),e為數(shù)學(xué)常數(shù)。DBP降解半衰期采用公式t1/2=ln2/k進(jìn)行計(jì)算。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 不同DBP污染方式對(duì)土壤細(xì)菌群落α多樣性的影響

    對(duì)不同DBP污染方式下的土壤細(xì)菌群落進(jìn)行α多樣性分析。由表2可以看出,在黃棕壤中,細(xì)菌群落多樣性指數(shù)(Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù))、豐富度指數(shù)(Ace指數(shù)、Chao指數(shù))和均勻度指數(shù)(Heip指數(shù)、Smith-Wilson指數(shù))在不同DBP污染方式下與對(duì)照間均無(wú)顯著差異,表明高劑量DBP單次污染處理、低劑量DBP累積污染處理對(duì)黃棕壤微生物群落多樣性的影響較小。在不同DBP污染方式下,紅壤的細(xì)菌群落多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)與對(duì)照間均無(wú)顯著差異,而在高劑量DBP單次污染處理下,細(xì)菌群落的豐富度指數(shù)較對(duì)照顯著降低(P<0.05)。由此可見(jiàn),高劑量DBP單次污染處理對(duì)紅壤細(xì)菌群落的豐富度有顯著影響,而低劑量DBP累積污染處理對(duì)紅壤細(xì)菌多樣性、豐富度、均勻度均無(wú)顯著影響??傮w上看,土壤細(xì)菌多樣性對(duì)不同DBP污染方式的響應(yīng)較不敏感。

    表2 不同鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)污染方式下土壤細(xì)菌群落的α多樣性

    2.2 不同DBP污染方式對(duì)土壤細(xì)菌群落β多樣性的影響

    在屬分類(lèi)水平上對(duì)不同DBP污染方式處理組的土壤細(xì)菌群落β多樣性進(jìn)行主坐標(biāo)分析(PCoA)。由圖1可以看出,紅壤中PC1、PC2的貢獻(xiàn)率分別為80.59%、7.71%,二者的累積貢獻(xiàn)率為88.30%;黃棕壤中PC1、PC2的貢獻(xiàn)率分別為44.44%、17.31%,二者的累積貢獻(xiàn)率為61.75%。由此可見(jiàn),PC1、PC2這2個(gè)主成分可以解釋紅壤、黃棕壤細(xì)菌群落組成的主要變異度。在不同污染方式處理下,土壤細(xì)菌群落在PC1、PC2組成的二維平面上可以明顯分開(kāi),表明不同DBP污染方式對(duì)紅壤、黃棕壤細(xì)菌群落有明顯影響。

    CK:對(duì)照;S:高劑量DBP單次污染處理;R:低劑量DBP累積污染處理。

    為了進(jìn)一步檢驗(yàn)不同DBP污染方式處理下土壤細(xì)菌群落間的差異顯著性,在屬分類(lèi)水平上對(duì)不同DBP污染方式處理組的土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行組間相似性分析(Analysis of similarities, Anosim),結(jié)果表明,黃棕壤、紅壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的組間差異(R值)為0.49~1.00(表3)。R值越接近1.00表示組間差異越大。與對(duì)照相比,不同DBP污染方式對(duì)黃棕壤、紅壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生了較為明顯的影響。其中,黃棕壤中低劑量DBP累積污染處理組與對(duì)照組之間的R值(0.74)高于高劑量DBP單次污染處理組與對(duì)照組之間的R值(0.56),表明低劑量DBP累積污染處理對(duì)黃棕壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響大于高劑量DBP單次污染處理。紅壤中高劑量DBP單次污染處理組與對(duì)照組之間的R值(1.00)大于低劑量DBP累積污染處理組與對(duì)照組之間的R值(0.49),表明高劑量DBP單次污染處理對(duì)紅壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響大于低劑量DBP累積污染處理。紅壤中高劑量DBP單次污染處理組與對(duì)照之間的R值顯著大于黃棕壤中的相應(yīng)R值,表明高劑量DBP單次污染處理對(duì)紅壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響大于黃棕壤。

    表3 不同鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)污染方式下土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的組間差異

    進(jìn)一步通過(guò)組間的差異顯著性檢驗(yàn),篩選出不同處理間群落相對(duì)豐度均存在顯著差異(P<0.05)的優(yōu)勢(shì)菌屬。由圖2可以看出,與對(duì)照相比,黃棕壤中2種DBP污染方式均明顯降低了赭黃嗜鹽囊菌屬、硝化螺菌屬、不動(dòng)桿菌屬、Parasegetibacter屬和Nordella屬細(xì)菌群落的相對(duì)豐度,均明顯提高了土壤紅桿菌屬、Iamia屬和Conexibacter屬細(xì)菌群落的相對(duì)豐度。與對(duì)照和高劑量DBP單次污染處理相比,低劑量DBP累積污染處理明顯提高了類(lèi)諾卡氏菌屬、氣微菌屬、土壤紅桿菌屬、Iamia屬和Conexibacter屬細(xì)菌群落的相對(duì)豐度。與對(duì)照和低劑量DBP累積污染處理相比,高劑量DBP單次污染處理明顯降低了類(lèi)諾卡氏菌屬、氣微菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度。

    CK:對(duì)照;S:高劑量DBP單次污染處理;R:低劑量DBP累積污染處理。*表示與CK間差異顯著(0.01

    由圖3可以看出,與對(duì)照相比,低劑量DBP累積污染處理明顯提高了紅壤中慢生根瘤菌屬、Amycolatopsis屬細(xì)菌的相對(duì)豐度,高劑量DBP單次污染處理明顯提高了紅壤中慢生根瘤菌屬、鞘氨醇單胞菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度,明顯降低了兩面神菌屬、馬杜拉放線菌屬、Ramlibacter、Conexibacter、Marmoricola、Actinospica和Kutzneria屬細(xì)菌的相對(duì)豐度。在低劑量DBP累積污染處理中,紅壤中兩面神菌屬、馬杜拉放線菌屬、Ramlibacter、Amycolatopsis、Marmoricola、Actinospica和Kutzneria屬細(xì)菌的相對(duì)豐度明顯高于高劑量DBP單次污染處理,慢生根瘤菌屬、鞘氨醇單胞菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度明顯低于高劑量DBP單次污染處理。

    CK:對(duì)照;S:高劑量DBP單次污染;R:低劑量DBP累積污染。*表示與CK間差異顯著(0.01

    2.3 不同DBP污染方式處理后土壤中DBP殘留情況

    用不同DBP污染方式處理161 d后,高劑量單次污染處理下的紅壤、黃棕壤中DBP殘留量分別為0.36 mg/kg、0.42 mg/kg,低劑量累積污染處理下的紅壤、黃棕壤中DBP殘留量分別為0.21 mg/kg、0.33 mg/kg。說(shuō)明在不同DBP污染方式處理過(guò)程中,低劑量(每次1 mg/kg)累積污染方式更有利于DBP的降解。

    2.4 不同DBP污染方式處理后的土壤降解DBP的能力

    如圖4所示,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),滅菌土壤中的DBP含量均略有降低,而在未滅菌土壤中均大幅降低,表明土壤中的微生物在DBP降解中起主導(dǎo)作用。由圖4還可以看出,不同污染方式明顯影響了后續(xù)進(jìn)入土壤中DBP的降解。與對(duì)照相比,培養(yǎng)72 h后,紅壤中低劑量DBP累積污染處理、高劑量DBP單次污染處理的DBP殘留量分別減少了72.65%、34.00%,黃棕壤中低劑量DBP累積污染處理、高劑量DBP單次污染處理的DBP殘留量分別減少了41.22%、36.08%。在紅壤中,2種污染方式間土壤中的DBP的殘留量在培養(yǎng)12~72 h均有較大差異,而在黃棕壤中,僅在培養(yǎng)12 h時(shí)2種污染方式間土壤中DBP殘留量之間差異較明顯。從表4可以看出,與對(duì)照相比,低劑量DBP累積污染處理、高劑量DBP單次污染處理均明顯降低了DBP的降解半衰期,提高了土壤對(duì)后續(xù)DBP污染的降解能力。在黃棕壤中,高劑量DBP單次污染處理DBP的降解半衰期比對(duì)照組減少了46.15%,低劑量DBP累積污染處理的DBP降解半衰期比對(duì)照減少了61.54%。在紅壤中,高劑量DBP單次污染處理的DBP降解半衰期比對(duì)照減少了41.11%,低劑量DBP累積污染處理的DBP降解半衰期比對(duì)照減少了86.56%。與高劑量DBP單次污染處理相比,低劑量DBP累積污染處理的紅壤、黃棕壤對(duì)后續(xù)進(jìn)入土壤中的DBP降解半衰期分別縮短了77.18%、28.57%,表明低劑量累積污染處理在提高土壤對(duì)DBP的降解能力上具有更強(qiáng)的作用。

    CK:對(duì)照;S:高劑量DBP單次污染;R:低劑量DBP累積污染。

    表4 不同污染方式處理后鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)在2種土壤中的降解半衰期

    3 討論

    與對(duì)照相比,低劑量DBP累積污染處理對(duì)紅壤、黃棕壤的微生物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)均無(wú)明顯影響,這可能與低劑量DBP進(jìn)入土壤后能與土壤充分作用,并被土壤迅速吸附和降解有關(guān)[12,18]。高劑量DBP單次污染處理顯著降低了紅壤中細(xì)菌群落的豐富度指數(shù),但對(duì)黃棕壤中細(xì)菌群落多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)均無(wú)顯著影響。同時(shí),高劑量DBP單次污染處理對(duì)紅壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響大于黃棕壤。有研究發(fā)現(xiàn),土壤有機(jī)質(zhì)含量越低,對(duì)DBP的吸附作用越弱,從而增強(qiáng)了DBP的生物有效性和生態(tài)毒性[17,19]。在本研究中,紅壤的有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)低于黃棕壤,因而紅壤中DBP的生物有效性和生態(tài)毒性更高,這可能是導(dǎo)致高劑量DBP單次污染對(duì)紅壤細(xì)菌群落豐富度指數(shù)、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成影響較大的一個(gè)重要原因。此外,在微生物數(shù)量多、種類(lèi)豐富的土壤中,土壤生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性更強(qiáng)[20]。紅壤中微生物量碳、Shannon多樣性指數(shù)明顯低于黃棕壤,表明紅壤中的微生物數(shù)量更少,多樣性更低,對(duì)DBP污染脅迫的抵御能力更差,這可能是高劑量DBP單次污染對(duì)紅壤中微生物多樣性、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成影響較大的又一個(gè)重要原因。

    在土壤細(xì)菌豐度方面,與對(duì)照相比,2種污染處理均顯著改變了黃棕壤中硝化螺菌屬、紅壤中慢生根瘤菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度。硝化螺菌屬細(xì)菌是參與土壤硝化作用的關(guān)鍵微生物[21],而土壤慢生根瘤菌屬細(xì)菌被認(rèn)為是固氮過(guò)程中的關(guān)鍵菌,在氮素循環(huán)中起著重要作用[22]。因此可見(jiàn),在本研究中的2種污染方式下,DBP均對(duì)土壤氮素循環(huán)功能產(chǎn)生了擾動(dòng),這與Wang等[6-7]的研究結(jié)果一致。此外,在高劑量DBP單次污染方式下,由于高含量DBP未經(jīng)充分老化,黃棕壤中類(lèi)諾卡氏菌屬、氣微菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度,以及紅壤中Ramlibacter、Marmoricola、Actinospica、Kutzneria等菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度較其他組明顯降低。據(jù)報(bào)道,上述幾類(lèi)菌屬在土壤有機(jī)物分解、拮抗病原菌和促進(jìn)植物生長(zhǎng)等方面具有重要作用[23-28]。在低劑量DBP累積污染方式下,黃棕壤中類(lèi)諾卡氏菌屬、氣微菌屬、土壤紅桿菌屬、Conexibacter等菌屬細(xì)菌以及紅壤中Amycolatopsis屬細(xì)菌的相對(duì)豐度較其他組明顯提高,這幾類(lèi)菌屬與土壤有機(jī)物分解、拮抗病原菌等功能相關(guān)[23-24,29-31]。由此可見(jiàn),在本研究的2種污染方式下,DBP對(duì)土壤中具有氮素循環(huán)、有機(jī)物分解、拮抗病原菌和植物促生等重要功能的細(xì)菌群落產(chǎn)生了明顯擾動(dòng),但土壤中承擔(dān)同一功能的微生物種類(lèi)眾多[32],受到測(cè)序技術(shù)的限制,本研究?jī)H得到了部分功能菌群變化的信息,關(guān)于DBP對(duì)土壤相關(guān)菌群功能的影響還需進(jìn)一步研究。

    在土壤中DBP的降解方面,土壤微生物被認(rèn)為在土壤中DBP的降解過(guò)程中起關(guān)鍵作用[33]。已有研究發(fā)現(xiàn),DBP污染可造成DBP降解菌在土壤中富集以及土壤中DBP降解基因豐度的增加[7-8],進(jìn)而提高土壤對(duì)DBP污染的降解能力。在本研究中,與對(duì)照相比,2種污染方式提高了黃棕壤中土壤紅桿菌屬、Conexibacter屬細(xì)菌的相對(duì)豐度以及紅壤中鞘氨醇單胞菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度,它們均與有機(jī)污染物的降解密切相關(guān)[29-30,33],這可能是2種污染處理明顯提高黃棕壤、紅壤對(duì)DBP污染降解能力的原因。對(duì)比2種污染方式可以發(fā)現(xiàn),低劑量DBP累積污染處理對(duì)提高土壤DBP降解能力具有更強(qiáng)的作用。在低劑量DBP累積污染處理下,紅壤中的Amycolatopsis屬[31]細(xì)菌與黃棕壤中的類(lèi)諾卡氏菌屬[23]、氣微菌屬[24]、土壤紅桿菌屬[29]細(xì)菌等與土壤有機(jī)污染物降解相關(guān)的菌屬細(xì)菌受到了誘導(dǎo),群落的相對(duì)豐度較對(duì)照顯著增加。由此可見(jiàn),低劑量DBP累積污染方式對(duì)土壤中DBP降解的促進(jìn)作用更強(qiáng),可能與DBP以低劑量累積的方式進(jìn)入土壤,對(duì)土壤中具有DBP降解能力的微生物產(chǎn)生了較強(qiáng)的誘導(dǎo)作用有關(guān)[34]。

    4 結(jié)論

    土壤細(xì)菌群落α多樣性對(duì)不同DBP污染方式的響應(yīng)較不敏感,僅高劑量DBP單次污染處理顯著降低紅壤細(xì)菌群落豐富度指數(shù),其余處理的土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)與對(duì)照相比均無(wú)顯著差異。土壤細(xì)菌群落β多樣性對(duì)不同DBP污染方式的響應(yīng)敏感,紅壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成受高劑量DBP單次污染處理的影響較大,黃棕壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成受低劑量DBP累積污染處理的影響較大。2種DBP污染方式處理對(duì)紅壤、黃棕壤中部分具有氮素循環(huán)、有機(jī)物分解、拮抗病原菌和植物促生等重要功能的細(xì)菌群落產(chǎn)生了明顯擾動(dòng)。本研究中的2種污染方式處理后明顯提高了紅壤、黃棕壤對(duì)DBP污染的降解能力。與高劑量DBP單次污染方式處理后的土壤相比,低劑量DBP累積污染方式處理后的土壤更大幅度地縮短了土壤中DBP降解半衰期。

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