全 文 ：第 !" 卷 第 #$ 期
% $ # $ 年 #$ 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1#$
2345!% $ # $
五氯酚胁迫对杨树生长及根际微生物
群落的响应特征!
周玲莉#!%6姚6斌#6 向仰州86尚6鹤#6韦秀文#6刘6方%
"#1中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所6国家林业局森林生态环境重点实验室6北京 #$$$7#&
%1贵州大学资源与环境工程学院6贵阳 AA$$$8& 81中国林业科学研究院热带林业研究所6广州 A#$A%$#
摘6要!6采用温室盆栽试验方法研究五氯酚污染胁迫对 ! 个杨树品系生长及根际微生物特征的影响$ 结果表
明% 在不同浓度五氯酚污染胁迫下!供试杨树的株高和地径差异显著& 氯仿熏蒸测试结果显示!杨树根际土壤微生
物量碳含量随着五氯酚污染浓度增加而下降!表明五氯酚对土壤微生物活性产生毒害作用& FH/0/<测定结果显示%
五氯酚污染处理的杨树根际土壤微生物平均每孔颜色变化率值始终大于对照!主成分分析结果也显示五氯酚污染
处理对杨树根际土壤微生物的碳源利用造成显著影响!初步判断一定浓度范围的五氯酚与根际分泌物的联合作用
有利于增强根际土壤微域内特定微生物群落的生理代谢活性!从而增加其碳源利用程度$ 结果表明% 杨树根际土
壤微生物群落的 &L9NN/N 指数!&H;RP/N 指数和 X3(N4/PL 指数均高于对照!微生物群落的丰富度(均匀度和优势度得
到增强!并且五氯酚对土壤微生物的刺激作用随浓度的增加而增强$
关键词%6五氯酚& 杨树& 株高& 地径& 根际微生物& FH/0/<
中图分类号! &#A!18666文献标识码!,666文章编号!#$$# =?!@@"%$#$##$ =$$"% =$?
收稿日期% %$$7 =$@ =#%& 修回日期% %$$7 =## =$7$
基金项目% 中央公益型科研院所基本科研业务费专项资金项目"’,aI(a%$$?$"# & 国家自然科学基金"8$?$$"8?# & 国家林业局)7!@*项目
"%$$% =#"# $
!姚斌为通讯作者$
X5#>’"&/3M-<5#,-&*I#66+/-’0 I"&5&<’(5-$’-<$-/’"(1"-.#$%"(5(
#4!#%*&5-/1($%#/3’# !(/’&<"*#5#%"(/#*)’5($$
lL/J -HN<0H#!%6O9/FHN#6mH9N"#1D"0E$8-%$*-%0-./-%"#*<&-6-50$)? <)G+%-)9")*!F*$*"/-%"#*%02?9+)+#*%$*+-) ()#*+*,*"-./-%"#*<&-6-50!
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81!"#"$%&’ ()#*+*,*"-.U%-:+&/-%"#*%0!12/6>,$)57’-, A#$A%$#
;,$’5&<’%6+LM3L9N>/JS4VRMP/>R/R09SPJNUMS
RMN493L0/S/RLMN/03/N49;HN94H/N ZMSMHN[MP4H<94MU ZH4L 9R/4HNLMH4MP4MU R/R09SPZMSMPHH39N4UH>MSMN4ZLMN 4SM94MU ZH4L UH>MSMN4RMN493L0/S/RLMN/0
3/N3MN4S94H/NP5’/N3MN4S94H/N />;H3S/TH90TH/;9PP39ST/N HN 4LMSLHK/PRLMSMP/H0/>R/R09SP! UM4M34MU TV4LM3L0/S/>/S;
>J;H<94H/N! UM3SM9PMU ZH4L HN3SM9PHNLHRMN493L0/S/RLMN/0HN 4LMP/H05D9493/0M34MU TVFH/0/<;M9PJSM;MN4UM;/NP4S94MU 4L944LM[90JM/>
9[MS9;H3S//S<9NHP;HN 4LMP/H04SM94MU ZH4L RMN493L0/S/RLMN/0Z9P90Z9VPLH4LMSLHK/PRLMSM/>R/R09SP4L9N HN 4LM3/N4S/0! 9NU RSHN3HR903/;R/NMN49N90VPHP90P/PL/ZMU 4L9439ST/N JPMU TV
;H3S//S<9NHP;PHN 4LMSLHK/PRLMSM/>R/R09SPZ9PHN>0JMN3MU TVR/0J4MU P/H0ZH4L RMN493L0/S/RLMN/05+LMPMSMPJ04P
RSM0H;HN9SH0VH;R0HMU 4L944LMRLVPH/0/P/;MPRM3H>H3;H3S/TH903/;;JNH4HMPHN 4LMSLHK/PRLMSMP/H0
Z9PMNL9N3MU JNUMS4LMHN4MM34/>93MS49HN S9NRMN493L0/S/RLMN/03/N3MN4S94H/N 9NU S//4MQJU94MPHN 4LM
SLHK/PRLMSM! ZLH3L SMPJ04MU HN HN3SM9PHN39ST/N P/JS3M5+LMHNUMQMP/>&L9NN/N! &H;RP/N 9NU X3(N4/PL />
;H3S/TH903/;;JNH4HMPZMSMLHR/R09SP4L9N HN 4LM3/N4S/05+LMSH3LNMPP! M[MNNMPP9NU
PJRMSH/SH4V/>;H3S/TH903/;;JNH4HMPZMSMMNL9N3MU! 9NU 4LMP4H;J094MU M>M34/>;H3S//S<9NHP; HN SMPR/NPM4/
RMN493L0/S/RLMN/0Z9PHN3SM9PMU ZH4L HN3SM9PHN=(0 >#53$%6RMN493L0/S/RLMN/0& R/R09S& LMH6第 #$ 期 周玲莉等% 五氯酚胁迫对杨树生长及根际微生物群落的响应特征
66五氯酚" RMN493L0/S/RLMN/0!:’:#是一种高氯有
机化合物!曾在世界范围内广泛应用!主要用于木材
防腐(除草(消毒杀菌和杀灭钉螺 " &3M0K9"*$65!
%$$@& 2SPMS"*$65!#77!#$ 因其具有稳定的芳香环
状结构!五氯酚在环境介质和生物体内具有难分解(
停留时间长及)三致效应*等特点!被许多国家列为
环境优先监测的持久性有机污染物 "XHUU9J$65!#77!#!是土壤(水体中常见的有毒污染物之一
"i9N<"*$65!#77@& 张兵等!%$$##$ 目前全球已普
遍停止使用五氯酚!但在许多国家和地区的土壤(沉
积物(地表水(地下水等环境中仍然检测到五氯酚
"b5&5DMR9S4;MN4/>\M904L 9NU \J;9N &MS[H3MP!
#777#!它可通过食物链放大危害"aMSS/"*$65!#77!#!
对人类健康造成严重威胁$ 通过物理(化学(生物及
联合方式修复五氯酚污染备受关注"孙磊等!%$$!&
*9^9;JS9"*$65!%$$!& 何艳!%$$"& 马兆辉等!%$$?#$
利用植物修复技术清除污染环境中的五氯酚因成本
低(易大面积实施(环境风险小等优点而受到广泛关
注"熊臖等!%$$"& 李振高等!%$$@#$
目前关于五氯酚污染的植物修复研究已经取得
一定的进展!国内部分学者利用禾本科和水生植物
对五氯酚污染土壤进行模拟修复!其目标主要集中
于根际五氯酚的降解效果!对根际环境土壤微生物
特征的影响研究较少 "何艳!%$$"& 熊臖等!%$$"&
马兆辉等!%$$?& 李振高等! %$$@ #$ 而利用杨树
"J-:,6,##等具有生物量大(生长迅速及根系发达的
树木修复材料对有机污染土壤的修复研究鲜见
报道$
本文以 ! 个杨树品种作为供试植物材料!研究
不同五氯酚污染浓度对杨树生长及根际微生物特征
的影响!探索五氯酚污染胁迫条件下杨树株高(地径
及土壤微生物群落状态与功能变化特征!以期从多
角度为筛选用于五氯酚污染土壤修复的抗性杨树品
种提供有益参考$
#6材料与方法
?@?A试验材料
供试土壤采自北京昌平区表层 $ ‘#A 3;土壤$
新鲜土样采集后捡去植物残体分成 % 部分% 一部分
直接过 % ;;筛!混合均匀!供盆栽试验用& 另一部
分土样风干后!研磨过 "$ 目筛!用于土样基本性质
的测定及污染母土的制备$ 供试土壤的基本理化性
质% 砂粒 %"1$_!粉粒 %!18_!粘粒 !71?_!有机碳
#$17" <’^ <=#!阳离子交换量"’)’#@1A 3;/0’^ <=#!
R\"\%2#@1!"!水土比为 #v%1A!全氮 !1$8 <’^ <
=#!
全磷":%2A#!1%@ <’^ <
=#!全钾 #A1$? <’^ <=#$
五氯 酚 标 准 品 购 于 北 京 迪 马 公 司! 纯 度
#7@1A_$
用于试验研究的杨树品系共 ! 个!其中 -,$@Y
*%" 和 +*$!Y*A8 由中国林业科学研究院苏晓华研
究员提供& 黑林 # 号"\-#由铁岭市林业局刘成志
教授级高工提供& 杨树"J-:,6,#?"6*-+?"#pJM)+5%$!
D*8!#由美国密苏里 =罗拉大学 G/M0WMS9SU FJS^MN
博士提供$ 将杨树插条扦插育苗!选取长势均匀的
当年扦插苗用于盆栽试验$
?@DA试验方法
将经准确计算称量的五氯酚标准品与甲醇混合
均匀后!参照姚斌等 "%$$A #的方法配制 $!A$ 和
#$$ ;<’^ <=#共 8 个浓度系列的五氯酚人工污染土
壤$ 制备好的污染土壤装入规格为 #" 3;p8$ 3;
的塑料盆中!放置于中国林业科学研究院温室$ 平
衡 # 周后选取健康(个体大小均匀的供试杨树扦插
苗植于盆中!每个处理每次皆重复 8 盆!每盆 # 株$
定量浇水至田间持水量 ?A_!满足植物正常生长需
水$ 以后视土壤干湿度适时定量浇水!杨树生长期
内定期松土!保水透气$
杨树生长至第 "$ 天时测量株高(地径& 同期采
集根际土壤$ 采集方法% 去除表面可见的土壤动物
和植物残体!用小铲沿树干基部开始挖去上层覆土!
沿侧根生长方向剪下须根部分!将其带土取出!用小
刀将距根 % ;;以上的土壤轻轻剥离!抖落其余土
壤作为根际土并用小毛刷将不能抖落的沾附在根上
的土轻轻刷下迅速过 % ;;尼龙网筛!混合均匀"周
文君等!%$$A#$ 将取好的土壤样品置于冰块上运
至实验室!置于 ! d的冰箱内保存!取样后 !@ L 内
进行 FH/0/<分析和土壤微生物量碳的测定 "郑华
等!%$$?& 李振高等!%$$@#$
#1%1#6株高和地径测量6杨树株高和地径分别采
用卷尺和数显千分尺测量$
#1%1%6土壤微生物生物量碳的测定6采用氯仿熏
蒸 =仪器分析法"李振高等!%$$@#$ 称取新鲜土样
"相当于干质量 #$ <#氯仿熏蒸!以 $1A ;/0’-=#
E%&2! 提取!德国 )0M;MN49S公司 -H]JH3+/3分析仪
测定提取液中的有机碳含量$
计算公式%
33 O<3ZB<3$
式中% 33单位";<’^ <
=##& <3为熏蒸和未熏蒸土壤
的差值& B<3为转换系数!取值为 $1!A "iJ "*$6M!
#77$#$
8"
林 业 科 学 !" 卷6
#1%186FH/0/<分析6FH/0/<微平板分析法是测定土壤
微生物对不同碳源利用能力及其代谢差异!进而用以
表征土壤微生物功能多样性或结构多样性的一种方法
"徐 华 勤 等! %$$? #$ 本 研 究 采 用 FH/0/<)’2板
"\9VZ9SU!’,!b&,#测试土壤微生物功能多样性$ 准
确称取相当于 #$1$ <干质量"按含水量换算#的新鲜土
样!加入到装有 7$ ;-无菌水三角瓶中!封口后在摇床
上震荡"%$$ S’;HN =##8$ ;HN!按照 #$ 倍稀释法稀释到
#$ =8后!接种悬浮液于 FH/0/<)’2微孔板中!每孔 #A$
5-!每样 #板即每样重复 8 次!置于 %A d暗箱连续培
养 #"@ L!期间每隔 %! L 在 FH/0/<)-m@$@"\9VZ9SU!
’,!b&,#自动读盘机上利用 XH3S/0/<81!1% 软件在
A7$ N;波长下读取吸光值"杨永华等!%$$$& W9S09NU!
#77"#$ 计算每 %! L 的平均每孔颜色变化率"9[MS9ZM03/0/SUM[M0/RY;MN4!,i’D#!选取 7" L 的数据进行
多样性指数的计算和主成分分析$
多样性指数计算方法如下"杨永华等!%$$$& l9^
"*$65!#77!#%
## 平均每孔颜色变化率 ",i’D#!计算公
式为%
,i’DO,%"1P!#-Z8#$
式中% 1为测得 8# 个反应孔的吸光值& !为对照孔
的吸光值$
%# &L9NN/N 指数"V#!可以表征土壤中微生物
群落丰富度!计算公式为%
VOP%J+0NJ+$
式中% J+为第 +孔相对吸光值"1=!#与所有 8# 孔
的吸光值总和的比率$
8# &H;RP/N 指数"@#!用于评估土壤中微生物
群落优势度!计算公式为
@O# P%"J+# %$
式中% J+为第 +孔的相对吸光值与整个平板相对吸
光值总和的比率$
!# X3(N4/PL指数"I#!是基于群落物种多维空间
距离的多样性指数!反映土壤中微生物群落均一性!
IO"%)%+#!
式中% )+是第 +孔的相对吸光值$
数据结果分析利用 &:&&".#"1$#及 D:& 统计
软件分析$
%6结果与分析
D@?A五氯酚胁迫对杨树生长的影响
%1#1#6五氯酚胁迫下杨树株高的变化分析6污染
胁迫会对植物的生长造成一定程度的影响!株高是
对污染胁迫响应的一个特征指标$ 如图 # 所示% 随
着 :’:浓度的增加!\-和 -,$@Y*%" % 种杨树的株
高都 呈 现 降 低 的 趋 势! 而 lO 与 +*$!Y*A8 在
A$ ;<’^ <=#污染处理下的株高与对照相比反而有增
加!#$$ ;<’^<=# 处理下略有降低!这表明 :’:
A$ ;<’^ <=#污染浓度对 lO和 +*$!Y*A8 这 % 个杨
树品 种 株 高 有 促 进 作 用$ ! 种 杨 树 株 高 在
#$$ ;<’^ <=#污染处理下与对照之间差异显著"Jq
$1$A#!株高下降幅度范围为 $18_ ‘#@1@_!表明
五氯酚胁迫对不同的杨树品种的株高生长造成显著
的影响$
图 #6五氯酚胁迫下杨树株高的变化
aH<5#6+LM[9SHM4V/>R/R09SPrLMHRMN493L0/S/RLMN/0MQ3MPP
图 %6五氯酚胁迫下杨树地径的变化
aH<5%6+LM[9SHM4V/>R/R09SPrT9P90UH9;M4MS
JNUMSRMN493L0/S/RLMN/0MQ3MPP
%1#1%6五氯酚胁迫下杨树地径的变化分析6植物
地径是表征植物生长性状的重要指标之一$ 如图 %
所示% 不同的 :’:污染条件下!! 种供试杨树的地
径存在明显的差异$ 随着 :’:浓度的增加!! 种杨
树的地径值出现不同程度的变化$ 在 8 个处理下
\-地径的变化微乎其微& 在 A$ ;<’^<=#处理下!
!"
6第 #$ 期 周玲莉等% 五氯酚胁迫对杨树生长及根际微生物群落的响应特征
lO和 +*$!Y*A8 的地径大于对照!而 #$$ ;<’^<=#
处理下小于对照$ 方差分析显示% 各杨树品种地径
在 #$$ ;<’^ <=#处理下与对照差异显著"Jq$1$A#!
与对照相比!! 种杨树地径降幅范围为 $1"_ ‘
#717_!其中降幅 -,$@Y*%" k+*$!Y*A8 klOk
\-$ 由此可见% 低浓度的 :’:污染对某些品种的
杨树地径有促进作用!而高浓度的 :’:污染导致杨
树地径生长受到明显抑制!因此五氯酚胁迫对杨树
的地径生长产生显著影响$
相同污染条件下!不同杨树品种间会存在生长
差异!其原因是多方面的!如自身对养分的吸收能
力(对污染物的迁移转化能力(不同的根系环境等$
本试验中不同 :’:污染浓度导致的试验结果差异!
可能是五氯酚污染导致不同杨树品种间根际环境特
征产生变化!从而导致杨树株高(地径等生长性状产
生表观差异$ 因而!进一步研究杨树根际微生物特
征的变化成为必然$
D@DA根际微生物特性
%1%1#6五氯酚胁迫对杨树根际微生物量碳的影响
土壤微生物量碳是指土壤中所有活微生物体中碳的
总量!是反映土壤微生物量和土壤微生物整体活性
的重要微生物学指标"徐秋芳等!%$$?& 李振高等!
%$$@#$ 不同 :’:污染浓度胁迫下!! 个杨树品系根
际土壤微生物量碳的测定结果见图 8! 随着土壤中
:’:浓度的增加!土壤微生物生物量碳总体呈明显
的下降趋势$ 方差分析显示% A$ 与#$$ ;<’^ <=#污
染处理与对照的土壤微生物量碳均存在显著差异
"Jq$1$A#$
图 86五氯酚胁迫下杨树根际微生物量碳的变化
aH<586+LM[9SHM4V/>R/R09SPrSLHK/PRLMSM;H3S/TH90
TH/;9PP39ST/N JNUMSRMN493L0/S/RLMN/0MQ3MPP
在相同:’:污染浓度下!各杨树根际土壤的微生
物量 碳 也 存 在 明 显 的 差 异$ :’:污 染 浓 度 为
A$ ;<’^<=#时!杨树根际土壤微生物量碳的平均下降
比率排序为% -,$@Y*%" k\-klOk+*$!Y*A8!降幅分
别为 !@1%!_!%A1?A_!%81A@_和 "1%"_& 而当:’:污
染浓度为 #$$ ;<’^<=#时!杨树根际土壤微生物量碳
的平均下降排序为% -,$@Y*%" k\-k+*$!Y*A8 k
lO! 降 幅 分 别 为 A71A"_! A#1A!_! !$1@8_ 和
8%1$%_!且均差异显著"Jq$1$A#$
目前已有研究表明% 土壤微生物生物量随着除
草剂施用量的增加而降低!尤其是高浓度的除草剂
会显著抑制微生物的活性!但也有一些除草剂并不
影响或增加土壤微生物的生物量 "i9SU0M"*$6M!
#77%& 张超兰等!%$$##$ 黄耀蓉等"#777#和吴坤等
"%$$!#的研究表明% 五氯酚的施入对土壤细菌和好
气性自生固氮菌表现出较强的刺激作用!而放线菌
和霉菌却受到强烈抑制$ 据此推断!导致本试验中
! 种供试杨树品种根际微生物量碳产生不同变化的
原因可能是 :’:进入土壤后!对根际土壤微生物数
量和种群造成一定程度的影响!降低微生物的总体
活性!从而导致微生物量碳的测定结果出现明显差
异!这与高创新"%$$@#的研究结果相似$
%1%1%6FH/0/<结果分析6## 平均每孔颜色变化率
",i’D#6FH/0/<法能快速简便分析微生物对碳源
的利用能力 ":SMP4/NYX9>L9;"*$65!%$$%& 姚斌等!
%$$!#!,i’D的变化是反映土壤微生物群落功能
多样性的一个重要指标"杨永华等!%$$$#$
不同杨树品系在 :’:污染胁迫下!根际土壤微
生物的 ,i’D值见图 !$ ,i’D值随培养时间的延
长而提高!方差分析显示% #$$ ;<’^ <=#污染处理与
对照的 ,i’D值差异显著 "Jq$1$A#$ 在整个培
养期间内!:’:污染浓度为 A$ 和 #$$ ;<’^<=#时的
,i’D值始终大于对照处理!表明一定浓度范围内
的 :’:污染处理对杨树根际土壤微生物某些菌种
产生一定的刺激作用!这与黄耀蓉等 "#777#(吴坤
等"%$$!#的试验结果相似$ 另有研究表明% 在一种
类的有机污染土壤上种植植物!如烟草"Y+&-*+$)$#
和龙葵"F-6$),9)+5%,9#会显著增加土壤细菌总数
"\9S4;9NN "*$6M!%$$A#$
! 个品系的杨树根际土壤微生物的 ,i’D值都
呈现从 %! L 开始急剧上升(7" L 以后增长速度变缓
的趋势$ 这可能是在五氯酚污染影响下!培养前期
能够利用 FH/0/<)’2盘内碳源的微生物数量增加!
微生物的活性较强!其碳源利用程度增加!从而导致
,i’D值上升较快& 培养后期由于能利用的碳源逐
渐消耗殆尽!,i’D值增长速度变缓!其值也就逐
渐达到平衡$
相同污染水平下不同品系杨树之间根际土壤微
A"
林 业 科 学 !" 卷6
图 !6五氯酚胁迫下杨树根际微生物的 ,i’D值变化
aH<5!6+LM[9SHM4V/>,i’D>/SR/R09SPrSLHK/PRLMSM;H3S/TH90JNUMSRMN493L0/S/RLMN/0MQ3MPP
生物群落碳源利用代谢存在差异$ #$$ ;<’^<=#浓
度胁迫下!,i’D值总体呈现 \-k-,$@Y*%" k
+*$!Y*A8 klO!其原因可能是由于不同杨树品种根
系分泌物不同!使得根际土壤的碳源有效性产生差
异!影响微生物特定群落的生长繁殖!造成树种之间
根际环境微生物群落结构上的差异& 当然还可能与
微生物群落随时间的变化有关系$ 相关研究表明%
根系分泌物是植物根系影响土壤微生物种群的主要
因素"信欣等!%$$8& 腾应等!%$$!& 罗虹等!%$$A#$
植物通过根系向周围环境释放有机分泌物如糖类(
磷酸和蛋白质等" &L9N^P"*$65!#777#!这些分泌物
是土壤微生物的重要碳源和能源!因此从理论上讲
植物根系的一些变化会引起土壤微生物尤其是根际
微生物发生变化$ 目前已有研究表明具有发达根系
的植物能够促进根系微生物菌群对除草剂(杀虫剂
等有机污染物的吸附和降解",NUMSP/N "*$65!#778#$
%# 杨树根际土壤微生物群落碳源利用的主成
分分析 6 利用主成分分析 " RSHN3HR903/;R/NMN4
9N90VPHP!:’,#研究土壤微生物对不同碳源利用能
力的差异!有助于更全面地了解微生物群落代谢功
能特性$ 本研究采用 8 个处理下 7" L 吸光值进行
主成分分析$
如图 A 所示!从 8# 种因子中提取 % 个主成分因
子!:’# 和 :’% 分别解释了所有变量方差的 !#1"_
图 A6五氯酚胁迫下杨树根际微生物
碳源利用的主成分分析
aH<5A6:SHN3HR903/;R/NMN4P9N90VPHP/>39ST/N
J4H0HK94H/N RS/>H0MP>/SR/R09SPrSLHK/PRLMSM
;H3S/TH90JNUMSRMN493L0/S/RLMN/0MQ3MPP
和 ##18_$ :’# 轴上!#$$ 和 A$ ;<’^<=#:’:污染
处理与对照处理的得分值可以完全区分开来!这表
明 :’:污染处理对杨树根际微生物的碳源利用有
明显差异!说明 :’:进入土壤!影响杨树根际碳源!
增强根际土壤微域内特定微生物群落的生理代谢活
性!从而与对照形成鲜明对比$
8# 五氯酚胁迫下杨树根际微生物多样性指数
比较分析6本文计算样品 7" L 时 ! 种杨树土壤微
生物群落的 &L9NN/N!&H;RP/N 和 X3(N4/PL 指数!计
算结果见表 #$ 杨树品系 \-对照与污染处理的
""
6第 #$ 期 周玲莉等% 五氯酚胁迫对杨树生长及根际微生物群落的响应特征
&L9NN/N 指数差异显著!表明 :’:污染胁迫对 \-根
际微生物群落的丰富度有明显影响!污染处理的群
落丰富度大于对照$ 杨树品系 \-对照处理的
&H;RP/N 指数与 % 个污染处理的 &H;RP/N 指数之间
差异显著!可能的原因是 :’:刺激了该品种杨树根
际土壤微生物群落中某些优势种群的生长!随着浓
度的增加!:’:对这些优势种群的刺激作用增强!
&H;RP/N 指数逐渐增大$ 其他 8 个杨树品系各 :’:
浓度处理的 &H;RP/N 指数均大于对照!但与对照没
有明显差异!表明 :’:对其根际土壤微生物的群落
的刺激作用不明显$ 计算结果表明% 在 8 个处理
下!! 种杨树根际微生物的 X3(N4/PL 指数均没有显
著差异!表明 :’:对杨树根际土壤微生物物种均一
性没有太大影响$
表 ?A五氯酚胁迫下 ‘S "时杨树根际微生物功能多样性!
B&,C?AZ+/<’-#/&*3-K(5$-’0 #4%#%*&5$\5"-.#$%"(5(6-<5#,-&*#/%(/’&<"*#5#%"(/#*(U<($$-/‘S "
指数
(NUMQ
供试植物
+MP4R09N4
五氯酚污染浓度
:’:3/N49;HN94MU 3/N3MN4S94H/Nh";<’^ <=# #
$ A$1$$ #$$1$$
\- #5"! g$1?%T %5A g$1A%9 85$8 g$1$@9
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&L9NN/N -,$@Y*%" %5%% g$1A89T %5?? g$1#$9 85$A g$1$?9
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66! 同列中不同英文字母表示差异达显著水平 "Jq$1$A # $ +LMUM3H;94M39RH4900M4MSPHN 4LMP9;M3/0J;N HNUH394MPHH39N4UH>MSMN3M
94Jq$1$A5
66有研究结果表明% 在重金属和有机物污染条件
下上述 8 个指数会随着污染物浓度增高而逐渐降低
"腾应等!%$$8& 申卫收等!%$$@& 向月琴等!%$$@#!
这与本试验的结果相反$ 由此可知% 在污染土壤
中!微生物种群的变化并非遵循统一规律!这可能与
供试的土壤类型以及污染物种类不同等因素有关!
具体原因还需要进一步细化研究$ 另外方差分析结
果表明% 同污染浓度下!杨树品种间指数差异不显
著!这说明不同的杨树品种对微生物的多样性和均
匀度没有显著影响$
86结论
## 植物株高和地径是表征植株响应污染胁迫
的重要指标!本研究表明五氯酚污染胁迫对杨树的
株高和地径生长都造成显著影响!在 #$$ ;<’^<=#
处理下与对照相比!杨树株高和地径都出现不同程
度的降低!但是杨树品种之间并没有出现规律性的
变化!因此!就生物性状而言!要筛选出耐受性的杨
树品种是需要进一步的观测和深入研究$
%# 五氯酚进入土壤!对根际土壤微生物数量和
种群造成一定程度的影响!降低了土壤微生物的总
体活性!从而导致土壤微生物量碳随五氯酚污染浓
度的上升出现明显下降的趋势$
8# FH/0/<测定结果显示% 五氯酚污染土壤处理
的 ,i’D值始终大于对照土壤!而且主成分分析结
果也显示五氯酚污染处理对杨树根微生物的碳源利
用造成显著影响!初步判断一定浓度范围的五氯酚
污染可能有利于增强根际土壤微域内特定微生物群
落的生理代谢活性!从而增加微生物的碳源利用
程度$
!# 杨树根际土壤微生物群落的 &L9NN/N 指数!
&H;RP/N 指数和 X3(N4/PL 指数均高于对照!微生物
的群落的丰富度(均匀度和优势度得到增强!并且
:’:对土壤微生物的刺激作用随浓度的增加而
增强$
参 考 文 献
高创新5%$$@5五氯酚污染土壤的水生植物修复研究5华中师范大学
硕士学位论文!8@ =!%5
何6艳5%$$"5五氯酚的水土界面行为及其在毫米级根际微域中的消
减作用5浙江大学博士学位论文!@A =7A5
黄耀蓉!李登煜!张小平5#7775五氯酚钠污染土壤的微生物活性及优
势菌群研究5西南农业学报!"#%# % 87 =!!5
李振高!骆永明!腾6应5%$$@5土壤与环境微生物研究法5北京% 科
学出版社!8%A =8%"5
?"
林 业 科 学 !" 卷6
罗6虹!刘6鹏!李丽仙5%$$A5铝胁迫对大豆根际土壤微生物区系的
影响5土壤通报!8""A# % ?8A =?8@5
马兆辉!何6艳!徐建民5%$$?5根际修复中五氯酚耐性草种的筛选及
其应用效果研究5土壤通报!8@"%# % 8"A =8"@5
申卫收!林先贵!张华勇5%$$@5不同施肥处理下蔬菜塑料大棚土壤微
生物活性及功能多样性5生态学报!%@""# % %"@% =%"@75
孙6磊!蒋6新!周健民!等5%$$!5五氯酚污染土壤的热修复初探5土
壤学报!!#"8# % !"% =!"A5
腾6应!黄昌勇!龙6建5%$$85复垦红壤中牧草根际微生物群落功能
多样性5中国环境科学!%8"8# % %7A =%775
滕6应!黄昌勇!骆永明5%$$!5铅锌银尾矿区土壤微生物活性及其群
落功能多样性研究5土壤学报!!#"## % ##8 =##75
吴6坤!刘6娜!贾新成5%$$!5五氯酚对土壤微生物数量及酶活性的
影响5河南农业大学学报!8@"%# % %$? =%#$5
信6欣!蔡鹤生!%$$85农药污染土壤的植物修复研究5植物保护!
8$"## % @ =##5
向月琴!高春明!庞国辉!等5%$$@5土壤中多菌灵的降解动态及其对
土壤微生物群落多样性的影响5土壤学报!!A"!# % "77 =?$!5
熊6臖!高创新!袁6恒!等5%$$"5水葱对五氯酚污染土壤植物修复
的初步研究5农业环境科学学报!%A""# % #!78 =#!7?5
徐秋芳!姜培坤!邬奇峰!等5%$$?5集约经营板栗林土壤微生物量碳
与微生物多样性研究5林业科学!!8"8# % #A =#75
徐华勤!肖润林!邹冬生!等5%$$?5长期施肥对茶园土壤微生物群落
功能多样性的影响5生态学报!%?"@# % 88AA =88"%5
杨永华!姚6健!华晓梅5%$$$5农药污染对土壤微生物群落功能多样
性的影响5微生物学杂志!%$"8# % %8 =!?5
姚6斌!徐建民!尚6鹤5%$$A5阿特拉津污染土壤的微生物特征研
究5水土保持学报!#7"8# % !" =!75
姚6斌!徐建民!张超兰5%$$!5甲磺隆对土壤微生物多样性的影响5
土壤学报!!%"## % 8%$ =8%%5
张6兵!邦明辉!刘艽岩!等5%$$#5五氯酚在洞庭湖环境介质中的分
布5中国环境科学!%#"%# % #"A =#"?5
张超兰!徐建民!姚6斌5%$$#5阿特拉津污染胁迫下土壤微生物生
物量对外源有机物质的响应5土壤学报!!#"%# % !$ =!85
郑6华!陈法霖!欧阳志云5%$$?5不同森林土壤微生物群落对 FH/0/W*板碳源的利用5环境科学!%@"A# % ##%" =##8#5
周文君!沈有信!刘文耀5%$$A5滇中云南松根际土与非根际土磷的有
效性5中南林学院学报!%A"8# % %A =%75
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