全 文 ：浙江大学学报(农业与生命科学版)　34(6):692～ 698 , 2008
Journal of Zhejiang University(Agric.& Life Sci.)
文章编号:1008-9209(2008)06-0692-07 DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2008.06.016
　　收稿日期:2008-04-14
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40701074);浙江省科技厅面上资助项目(2008C33047);浙江省教育厅资助项目
(20061355).
作者简介:李廷强(1976—),男 ,四川德阳人 , 博士 , 副教授 , 主要从事植物营养环境生态 、污染环境修复等方面的研究.
Tel:0571-86971907;E-mail:litq@zju.edu.cn.
不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响
李廷强1 , 舒钦红2 , 杨肖娥1
(1.浙江大学 环境与资源学院 污染环境修复与生态健康教育部重点实验室 ,浙江 杭州 310029;
2.新疆农业大学 草业与环境科学学院 ,新疆乌鲁木齐 830052)
摘　要:通过盆栽试验研究不同程度重金属污染土壤对 2 种生态型东南景天根际土壤微生物特征的影
响.研究结果表明 ,不同污染土壤中 , 2 种生态型东南景天根际细菌 、放线菌和真菌的数量及微生物生物
量碳都大于非根际.在轻污染土壤中 , 2 种生态型东南景天的根际土壤微生物区系和主要生理类群没有
显著差异 , 而在矿山土壤和重污染土壤中 ,超积累生态型东南景天根际土壤中的细菌和真菌数量 、主要
生理类群数量及微生物生物量碳显著高于非超积累生态型.东南景天根际微生物对重金属胁迫的敏感
性为放线菌>细菌>真菌 , 硝化细菌>自生固氮菌>氨化细菌>磷细菌>纤维分解菌.在轻污染土壤
中 , 2 种生态型东南景天根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商差异不显著 , 而在矿山土壤和重污染土
壤中 , 非超积累生态型东南景天的根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商显著高于超积累生态型.
关　键　词:植物修复;东南景天;重金属污染;土壤微生物特征
中图分类号:S154.3;X53　　　文献标识码:A
LI T ing-qiang 1 , S HU Qin-hong2 , YANG Xiao-e1 (1 .Ministry o f Ed ucation Key Laboratory of
Env ironmental Remediation and Ecosystem Health , Col lege of Environmental and Resource S ciences ,
Zhejiang University , Hangz hou 310029 , China ;2 .College o f P rataculturae and Env ironmental
S ciences , X in jiang Agricultural University , Urumqi 830052 , China)
Effects of heavy metal-contaminated soils at different levels on rhizosphere microorganisms of Sedum
al f redii Hance.Journal of Zhejiang Univer sity(Agric.& Life Sci.), 2008 , 34(6):692-698
Abstract:Po t experiments wer e conducted to study the effects of heavy metal contaminated soils at
different levels on soil microbia l charac te ristics o f tw o contrast eco types of S.al f redii Hance.The
results show that in different so il , populations o f bacteria , ac tinomycetes and fung i and microbial
biomass C in rhizo spheric soil of S.al f redii Hance w ere much grea te r than that in non-rhizo spheric one.
In slightly polluted soil , the re was no significant difference on soil microflor a and majo r microbial
phy sio log ical g roups betw een the tw o eco types of S.al f redii , w he reas in mining so il and seriously
polluted soil , populations of bacteria and fungi , phy sio log ical g roups and microbial biomass C in the
rhizo spheric soil o f the hyperaccumulating eco type of S .al f redii w ere much g reater than that in non-
hyperaccumulating ecotype.The o rder of soil micro or ganisms being sensitiv e to heavy metal pollution
w as actinomycetes >bacteria > fungus , and nitrobacteria > azo tobacteria > ammonifying bacte ria >
phosphobacteria>cellulose decomposing bacteria.No significant difference on so il base respiration and
soil micr obial me tabolic quo tient betw een the tw o eco type s w as observed in slightly polluted soil ,
李廷强 ,等:不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响
how ever , this tw o indexes in the rhizo sphere o f non-hyper accumulating eco type we re much g reater than
that of hype raccumulating eco type in mining soil and se riously polluted soil.
Key words: phy toremediation; S edum al f redii H ance; heavy me tal pollution; soil
microbial characteristic
　　土壤微生物是维持土壤生物活性的重要组
分 ,在生物地化循环过程中占有重要地位 ,对土
壤中有机污染物的自净 、有毒重金属的迁移转
化等发挥重要的作用[ 1-2] .重金属污染对土壤微
生物具有显著的影响[ 3] ,一方面 ,土壤中的重金
属会对微生物生物量[ 4] 、土壤基础呼吸[ 5] 、土壤
酶活性[ 6] 等产生重要影响 ,同时在根系分泌物 、
重金属等的综合作用下 ,植物根际很有可能存
在能适应这种特殊生境的微生物区系[ 7-8] .另一
方面 ,微生物可以通过吸附 、转化 、代谢吸收等
作用对土壤中重金属有效性产生影响[ 9] .土壤
微生物活性和群落组成的变化能敏感地反映出
土壤质量和健康状况 ,是土壤环境质量评价不
可缺少的重要生物学指标[ 10-11] .
　　超积累植物根际环境对土壤微生物产生选
择性压力 ,对微生物的生理生态过程产生重要影
响 ,甚至促使产生特殊的微生物区系.如 Delorme
等[ 12] 发现 Zn 超积累植物 Thlaspi caerulescens
和非超积累植物 Tri folium pratense根际微生物
有很大的差异 ,锌超积累植物的根际有更多的耐
重金属的细菌和真菌.Abou-Shanab 等[ 13] 发现 ,
Ni超积累植物 Allysum murale 的根际环境中可
培养的细菌 、放线菌和真菌的数量 、耐 Ni细菌和
产酸细菌的比例均显著高于非根际土壤.值得提
出的是 ,目前对超积累植物根际微生物特征 、根
际微生物对重金属活化吸收中的作用等方面的
研究还很少.东南景天(Sedum al fredii Hance)
是我国原生的锌镉超积累植物 ,目前的研究主要
集中在东南景天对 Zn 、Cd 的吸收 、积累特
性[ 14-15] ,而有关东南景天根际微生物特征的研究
很少 ,对东南景天根际微生物的组成特点 ,在根
际重金属活化 、吸收中的作用机制等还不了解.
本研究通过盆栽试验 ,比较不同污染土壤对 2种
生态型东南景天根际微生物特征的影响 ,揭示东
南景天根际微生物特征 ,为阐明东南景天根际重
金属的活化机理及利用东南景天进行重金属污
染土壤植物修复的微生物学调控提供科学依据.
1　材料与方法
1.1　试验材料
　　植物材料为 2种生态型东南景天 ,其中超
积累 生态型东南景 天(hyperaccumulat ing
eco type ,HE)取自浙江省衢州市的一个古老铅
锌矿 , 非超 积累 生 态型 东 南景 天 (non-
hyperaccumulating eco type ,NHE)取自浙江省
杭州市九溪镇.供试土壤有 3种 ,矿山土壤取自
浙江省衢州市古老铅锌矿区 ,原生植被为超积
累生态型东南景天 ,土壤类型为黄壤 ,简称为矿
山土壤;农业轻度污染土壤取自浙江省杭州市
九溪茶园附近 ,原生植被为非超积累生态型东
南景天 ,土壤类型为红壤 ,简称为轻污染土;工
业重度污染土壤取自浙江省富阳市环山乡 ,土
壤类型为水稻土 ,该地区由于小高炉炼铜导致
附近农田严重污染 ,粮食产量大幅度下降 ,一些
田块甚至颗粒无收 ,成片农田荒废 ,简称重污染
土.土壤的基本理化性质见表 1.
表 1　盆栽土壤的基本理化性质
Table 1　Basic physicochemical property of pott ing soil s tested
土壤 矿山土壤 重污染土 轻污染土
pH (H2O) 5.73 6.60 6.71
有机碳/(g kg -1) 25.63 13.44 19.47
全氮/(g k g-1) 1.46 0.98 1.24
CEC/(cmol 100 g -1) 9.21 12.36 10.98
全 Zn/(mg kg -1) 3108.63 3298.85 415.00
全 Cd/(mg kg -1) 34.63 8.08 0.75
全 Pb/(mg kg -1) 12825.25 675.88 265.01
全 Cu/(mg k g -1) 277.43 1709.94 65.00
有效态 Zn/(mg kg -1) 127.96 138.70 12.96
有效态 Cd/(mg kg -1) 11.64 2.70 0.29
有效态 Pb/(mg kg -1) 1780.95 581.81 23.02
有效态 Cu/(mg kg -1) 16.34 110.86 2.95
693　第 6期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
1.2　盆栽试验
　　将土样自然风干 ,过 5 mm 尼龙网筛 ,与 N 、
P 、K基础肥料(N 100 mg kg-1 ,P2O5 80 mg
kg-1 , K2O 100 mg kg-1 , 以 NH4NO 3 和
KH 2PO4 形态供给)拌匀 ,加水至田间持水量的
60%～ 70%.采用双因素完全随机区组试验 , A
因素为东南景天的生态型 ,2 个水平 ,即超积累
生态型和非超积累生态型东南景天;B 因素为土
壤类型 ,3个水平.将 300 目尼龙网缝成 60 mm
×80 mm根袋 ,称取 200 g 土壤放入根袋 ,然后
将根袋放入盆钵中央 ,每盆装土 2.5 kg ,平衡培
养4周.取大小均匀一致的东南景天枝条 ,用自
来水冲洗干净 ,用营养液预培养 18 d左右 ,营养
液组成参照杨肖娥等[ 14] 的方法 ,待长出比较旺
盛的根系后移栽至根袋土壤 ,每盆 4株 ,4次重
复.试验于 2006年 3月中旬开始 ,在浙江大学教
学农场玻璃温室进行 ,光照条件为自然光 ,植物
移栽后 4个月收获植物 ,并立即将新鲜土壤样品
置于冰箱内于 4 ℃保存 ,供微生物指标分析.以
根袋内土壤为根际土壤 ,离根袋 20 mm 以外土
壤为非根际土壤.
1.3　分析方法
　　供试土壤的基本理化性质采用常规分析方
法测定[ 16] .土壤 Pb 、Zn 、Cu 、Cd 全量用王水-高
氯酸消化 ,原子吸收分光光度法测定 ,土壤重金
属有效态含量采用 DTPA 浸提(pH 7.3 ,液∶
土=2.5∶1)-原子吸收分光光度法测定(岛津
AA-6800型).
　　土壤微生物量碳用氯仿熏蒸 , 0.5 mol L-1
K2 SO 4提取 , TOC-500自动分析仪测定[ 17] ;土
壤基础呼吸采用室内密闭培养 , 1 mo l L-1
NaOH 碱液吸收法测定[ 18] .细菌 、真菌 、放线
菌 、氨化细菌 、好气性纤维素分解菌及自生固氮
菌采用平板培养法 ,硝化细菌 、反硝化细菌采用
最大可能数法(MPN 稀释法).细菌 、氨化细菌
采用牛肉膏蛋白胨培养基 ,放线菌采用改良的
高氏 1号培养基 ,真菌采用马丁氏培养基 ,硝化
细菌采用改良的 S tephenson培养基 ,好气性纤
维素分解菌用赫奇逊培养基 ,自生固氮菌采用
改良的阿西比(Ashby)无氮琼脂培养基[ 19] .
1.4　数据处理与统计分析
　　试验数据采用M icroso ft Excel 2000处理 ,
用 SPSS 11.0进行统计分析.
2　结果与分析
2.1　根际土壤微生物区系
　　土壤微生物的数量分布 ,不仅可以敏感地
反映土壤环境质量的变化 ,而且亦是土壤生物
活性的具体体现.土壤微生物群落结构与土壤
类型 、植物种类 、植物生长期 、污染物种类 、温度
和其他环境因子有关[ 20] .试验结果表明(表
2),不同污染土壤中 ,细菌菌落数量在 10.68×
10
6 ～ 64.25×106 CFU g -1土之间 ,真菌菌落
数量在 1.96×104 ～ 18.15×104 CFU g-1土之
间 ,放线菌菌落数量在 1.91×105 ～ 32.27×105
CFU g -1土之间 , 3种菌落的数量均以轻污染
土壤居多 ,这与土壤重金属污染程度低 ,对微生
物胁迫相对较小有关[ 4] .同时可以发现 ,3种土
壤中 ,2种生态型东南景天根际细菌 、放线菌和
真菌的数量都远大于非根际.推测其在根系分
泌物作用下 ,不断地向土壤中提供了土壤微生
物生长所需的碳源和能源物质 ,从而促进了根
际微生物的生长和活性[ 7] .
　　不同植物类型对根际土壤微生物的数量和
活性都有重要影响.从表 2可以看出 ,对于轻污
染土壤 ,2种生态型东南景天根际土壤中的细
菌 、放线菌和真菌数量相近 ,没有显著差异.而
在矿山土壤和重污染土中(表 2),2种生态型东
南景天非根际土壤中的微生物数量没有显著差
异 ,而超积累生态型东南景天根际土壤中的细
菌和真菌数量显著高于非超积累生态型.一方
面 ,由于超积累生态型东南景天有很强的吸收
和转运锌镉重金属的能力 , 使土壤中有效态重
金属含量降低 ,从而降低了重金属对土壤微生
物的毒害;另一方面 ,由于超积累生态型东南景
天旺盛的生长活动 ,在其根系分泌物作用下 ,降
低了根际环境的 pH 值 ,促进了细菌和真菌的
生长[ 21] ,同时根系分泌为土壤提供了微生物生
长所需的碳源和能源物质 ,从而促进了根际微
生物的生长和活性 ,部分缓减了重金属对土壤
微生物的抑制作用[ 7] .Delorme 等[ 12] 研究结果
表明 ,Zn 超积累植物 Thlaspi caerulescens 比
非超积累植物Tri folium pratense 根际具有更
694 第 3 4卷　
李廷强 ,等:不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响
多的耐重金属的细菌和真菌 ,这与本研究结果
类似.推断在超积累植物东南景天根系-重金
属-微生物的相互作用下 ,改善了微生物的生存
环境 ,使得适应生长的细菌和真菌种类数量增
大或优势化 ,进而导致微生物种群和群落的分
布发生改变[ 22] .而有关这些耐性微生物的分离
鉴定及其在东南景天根际重金属活化吸收中的
作用机制还有待进一步研究.
表 2　种植不同生态型东南景天后土壤微生物数量
Table 2　Soil microorganism qu an tit ies af ter planting tw o cont rast ecotypes of S.al f r ed ii Hance
土壤
细菌/(×106 CF U g -1土)
根际 非根际
HE NHE HE NHE
真菌/(×104 CFU g -1土)
根际 非根际
HE NHE HE NHE
放线菌/(×105 CFU g -1土)
根际 非根际
HE NHE HE NHE
矿山土壤 58.44b 39.73b 14.92b 15.06b 17.35a 9.13b 3.32a 3.16a 10.88b 12.47b 2.38b 2.34b
重污染土 38.31c 30.55b 10.68b 11.70b 11.65b 8.75b 2.24a 1.96b 6.46c 8.02c 1.91b 2.04b
轻污染土 64.25a 60.65a 27.50a 24.50a 18.15a 16.08a 3.62a 3.24a 31.67a 32.27a 8.67a 8.27a
CV% 25.37 35.35 49.42 38.84 22.55 36.45 23.72 25.73 82.4 73.4 87.37 83.32
F值 生态型 4.37＊ 0.11ns 11.02＊＊ 0.94ns 0.16ns 0.02ns
F值 土　壤 11.40＊ 24.57＊＊ 9.11＊＊ 5.75＊ 23.01＊＊ 28.61＊＊
　　注:采用 Duncans多重比较法对同一列数据进行比较 ,不同小写字母表示在 P<0.05水平差异显著;＊:在 P<0.05水平差
异显著;＊＊:在 P<0.01水平差异极显著;n s:不显著.
　　不同类群微生物对重金属的敏感性不同.
不同污染土壤中 ,细菌 、真菌及放线菌数量的平
均变异系数(CV%)分别为 37.2 、27.1 和
81.6 ,可见 ,三大微生物对重金属胁迫的敏感性
也不一样 , 即放线菌 >细菌 >真菌 , 这与
Hiroki的报道结果相一致[ 3] .对不同锌化合物
对东南景天根区微生物的影响研究也表明 ,不
同锌化合物均对 2种生态型东南景天根圈土壤
中的细菌生长产生明显的抑制作用 ,但并没有
削弱真菌的生长[ 23] .而吴胜春等[ 24] 研究表明 ,
重金属富集植物印度芥菜根际土壤中细菌对重
金属胁迫最敏感 ,可能与植物类型不同有关.同
时可以发现 ,对同一种土壤 ,2 种生态型东南景
天根际放线菌的数量没有显著差异.研究结果
表明 ,在超积累生态型东南景天根际重金属活
化和吸收过程中 ,放线菌的作用不是主要的.
2.2　根际土壤微生物主要生理类群
　　土壤微生物各主要生理类群直接参与土壤
中 C 、N 、P 等营养元素循环和能量流动 ,其数量
和活性直接影响土壤生态系统的结构稳定性 ,
在土壤污染方面具有重要的指示作用[ 10] .为
此 ,进一步分析了 2 种生态型东南景天根际土
壤细菌的主要生理类群.从分析结果(表 3)可
以看出 ,3种土壤中 ,以轻污染土壤的生理类群
表 3　东南景天根际土壤微生物主要生理类群的变化
Tab le 3　Changes of m ajor microbial phy siological groups in rhizosp here of tw o cont rast ecotypes of S.a l f red i i Hance
×103 CFU g -1土
土壤 氨化细菌
HE N HE
硝化细菌
HE NHE
纤维分解菌
HE NHE
自生固氮菌
HE NHE
磷细菌
HE NHE
矿山土壤 75.49b 50.54b 0.75b 0.38b 1.93ab 1.02b 0.49b 0.22b 13.26b 6.65b
重污染土 70.01b 46.53b 0.49b 0.28b 1.65b 0.96b 0.32b 0.24b 12.62b 7.09b
轻污染土 128.25a 114.6a 1.59a 1.20a 2.28a 1.83a 0.87a 0.73a 18.28a 15.02a
CV% 35.24 54.13 60.95 81.91 16.16 38.26 50.29 72.82 21.06 49.14
F值 生态型 29.03＊＊ 5.49＊ 21.14＊＊ 9.30＊ 32.56＊＊
F值 土　壤 27.95＊＊ 12.78＊＊ 6.28＊ 12.25＊＊ 11.13＊＊
　　注:采用 Duncans多重比较法对同一列数据进行比较 ,不同小写字母表示在 P<0.05水平差异显著;＊:在 P<0.05水平差
异显著;＊＊:在 P<0.01水平差异极显著.
695　第 6期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
数量最大 ,随着重金属污染程度的增加 ,土壤微
生物中各主要生理类群数量均呈下降趋势 ,其
中以重污染土壤最小 ,推测与污染类型和土壤
特性有关.不同的微生物生理类群对重金属污
染的敏感性也不一样 ,即硝化细菌>自生固氮
菌>氨化细菌>磷细菌>纤维分解菌.可见在
东南景天作用下 ,重金属污染对土壤中参与氮
素转化的细菌生理类群影响最为明显 ,其次为
参与磷素转化的细菌生理类群 ,而对碳素(如纤
维素分解)转化和分解的微生物生理类群影响
较小.
　　重金属污染对土壤微生物生理类群的影响
与植物种类有关.从表 3 可以看出 , 3 种土壤
中 ,超积累生态型东南景天根际土壤主要生理
类群数量明显高于非超积累生态型 ,且在矿山
土壤和重污染土中 ,这种差异更明显.如重污染
土中 ,超积累生态型东南景天根际土壤氨化细
菌 、硝化细菌 、纤维素分解菌 、自生固氮菌 、磷细
菌数量分别是非超积累生态型的 1.92倍 、2.33
倍 、1.93倍 、2.29 倍 、2.48 倍.同时可以发现 ,
非超积累生态型东南景天根际各生理类群的变
异系数都大于超积累生态型 ,说明重金属污染
对非超积累生态型根际各生理类群影响更大 ,
超积累生态型东南景天特殊的根际环境对于缓
解重金属对微生物的胁迫具有重要作用 ,因此
具有更多的参与物质转化的耐性生理类群
存在.
　　氨化细菌和硝化细菌直接参与土壤中有机
态氮分解 ,土壤中自生固氮作用是土壤氮素的
重要来源之一 ,磷细菌在土壤磷的转化利用中
具有重要作用[ 25] .本研究结果表明 ,在重金属
污染土壤中 ,参与土壤中 N 、P 转化的自生固氮
菌 、氨化细菌 、硝化细菌和磷细菌数量明显降
低 ,大大削弱了土壤中 N 、P 营养元素循环速率
和能量流动.因此在重金属污染土壤植物修复
过程中 ,通过添加微生物菌剂或其他农艺措施
来维持土壤微生物生态系统的稳定性 ,提高微
生物生理类群数量和活性 ,对于加速土壤养分
循环 、促进超积累植物的生长 、提高植物修复效
率具有重要意义.
2.3　根际土壤微生物生物量碳
　　土壤微生物生物量碳是衡量微生物活性和
数量的指标之一[ 1] .从表 4 的结果可以看出 , 2
种生态型东南景天根际土壤微生物生物量碳均
以轻污染土壤最大 ,且根际土壤的微生物生物
量碳均明显高于非根际 ,这与土壤微生物群落
数量结果一致.主要是由于在植物的参与下 ,微
生物可以从根系分泌物中获得更多的碳 、氮等
营养物质 ,促进了根区土壤中微生物生物量的
增加.同时我们发现 ,在矿山土壤和重污染土壤
中 ,超积累生态型东南景天根际微生物生物量
碳分别是非根际的 3.7 倍和 4.0倍 ,而非超积
累生态型根际微生物生物量碳分别是非根际的
1.8倍和 1.9倍.和非根际比较 ,超积累生态型
东南景天根际微生物量碳增加的量显著高于非
超积累生态型 ,这进一步表明 ,超积累生态型东
南景天根系对维持和提高根际微生物的数量和
活性具有重要作用[ 22] .
表 4　种植不同生态型东南景天后土壤微生物量碳
T ab le 4　Soil microbial biomass C after plan tin g tw o cont rast
ecotypes of S.a l f redi i H ance m g kg -1
土壤 HE根际 非根际
NHE
根际 非根际
矿山土壤 229.76a 64.68c 127.92b 69.24c
重污染土 181.24a 45.72c 98.42b 49.78c
轻污染土 246.88a 149.32b 248.56a 158.23b
　　注:采用 Duncans多重比较法对同一行数据进行比较 ,
不同小写字母表示在 P<0.05水平差异显著.
2.4　根际土壤基础呼吸和代谢商
　　土壤微生物的呼吸作用在一定程度上可以
衡量根际微生物的活性.在长期受重金属胁迫
的土壤中 ,土壤基础呼吸作用因土壤类型 、植被
种类和环境条件的不同而表现出不同的情
形[ 8] .从研究结果看(表 5), 2种生态型东南景
天根际土壤基础呼吸速率都大于非根际 ,这与
根际微生物的数量高于非根际相一致(表 2 ,表
4).在轻污染土壤中 ,2种生态型东南景天根际
土壤基础呼吸速率差异不显著 ,而在矿山土壤
和重污染土壤中 ,非超积累生态型东南景天的
根际土壤基础呼吸速率比超积累生态型东南景
天高 39.8%和 69.2%.土壤呼吸速率的增加被
认为是微生物对逆境的一种反应机理[ 26] ,研究
结果表明在土壤重金属的胁迫下 ,非超积累生
696 第 3 4卷　
李廷强 ,等:不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响
态型东南景天的根圈土壤中微生物活性下降 ,
微生物需要消耗更多的能量以维持机体的正常
新陈代谢 ,而超积累生态型东南景天的根圈土
壤微生物具有较高的活性.
　　土壤微生物代谢商(qCO
2
)是土壤基础呼吸
强度与微生物生物量碳的比值(Rmic/Cmic),即
单位微生物量在单位时间的呼吸作用 ,可以用
来指示土壤重金属污染对微生物的影响程
度[ 4] .一般情况下 ,土壤遭受重金属污染后 ,微
生物代谢商增加.和土壤基础呼吸相似 ,在矿山
土壤和重污染土壤中 ,非超积累生态型东南景
天根际和非根际土壤代谢商明显高于轻污染
土 ,表明土壤微生物受到的重金属胁迫更大.超
积累生态型东南景天的非根际土壤微生物代谢
商差异显著 ,而根际变化不大 ,这说明在矿山土
壤和重污染土壤中 ,根际微生物受到的胁迫与
轻污染土差异不大 , 超积累生态型东南景天根
际微生物对重金属胁迫适应性强.
表 5　东南景天根际土壤基础呼吸速率和土壤微生物代谢商
Table 5　Soil base respiration rate and soi l microbial metabolic quot ient in rhizosphere of two cont rast ecotypes of S.al f redii Hance
土壤
土壤基础呼吸/(m g CO 2 kg -1 d-1)
HE NHE
根际 非根际 根际 非根际
代谢商/d-1
HE NHE
根际 非根际 根际 非根际
矿山土壤 38.69b 17.48c 54.10a 21.66c 0.17c 0.27b 0.42a 0.31b
重污染土 35.18b 18.15d 59.53a 24.12c 0.19c 0.40b 0.60a 0.48b
轻污染土 39.55a 13.42b 41.10a 12.49b 0.16a 0.09b 0.17a 0.08b
　　注:采用 Duncans多重比较法对同一行数据进行比较 ,不同小写字母表示在 P<0.05水平差异显著.
3　结　论
　　从以上研究结果可以看出 ,东南景天根际
土壤微生物特征受到土壤类型和生态型的影
响.不同污染土壤中 ,2种生态型东南景天根际
细菌 、放线菌和真菌的数量都大于非根际.在轻
污染土壤中 , 2种生态型东南景天的根际土壤
微生物区系和主要生理类群没有显著差异 ,而
在矿山土壤和重污染土中 ,超积累生态型东南
景天根际土壤中细菌和真菌的数量 、主要细菌
生理类群数量及微生物生物量碳显著高于非超
积累生态型.东南景天根际微生物对重金属胁
迫的敏感性为放线菌>细菌>真菌 ,硝化细菌
>自生固氮菌>氨化细菌>磷细菌>纤维分解
菌.在轻污染土壤中 ,2种生态型东南景天根际
土壤基础呼吸速率和微生物代谢商差异不显
著 ,而在矿山土壤和重污染土壤中 ,非超积累生
态型东南景天的根际土壤基础呼吸速率和微生
物代谢商显著高于超积累生态型.研究结果表
明 ,在超积累植物东南景天根系-重金属-微生
物的相互作用下 ,改善了微生物的生存环境 ,有
利于在根际形成稳定的 、对重金属胁迫适应性
强的微生物群落结构 ,这些耐性微生物在超积
累生态型东南景天根际重金属的活化 、吸收过
程中起重要作用.
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698 第 3 4卷