摘要

新烟碱类杀虫剂(neonicotinoids,NEOs)吡虫啉(imidacloprid,IMI)、啶虫脒(acetamiprid,ACE)是目前世界上使用较为广泛的杀虫剂。本研究以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为土壤动物,采用生物学模拟方法,通过高通量测序、土壤理化性质测定,分析IMI、ACE污染红壤(BCK、DCK)和引入蚯蚓后红壤(B、D)中细菌群落结构变化及其与环境因子之间的关系,探究污染红壤的动物修复机制。结果表明:与自然红壤(CK)相比,加入IMI、ACE降低了红壤的微生物丰富度和多样性,显著改变了土壤原有的细菌群落结构,使土壤有机质(SOM)和全氮(TN)含量下降;而蚯蚓的加入,增加了土壤中具有杀虫剂耐药性和降解杀虫剂能力的放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)等的相对丰度,提高了污染土壤pH、TN、全磷(TP)、全钾(TK)含量;结合土壤理化性质的相关性分析可知,在属水平上,pH、TN、TK和SOM对各处理组细菌群落结构的影响较大。研究表明,IMI、ACE污染降低了土壤TN和SOM含量,破坏了土壤中原有的细菌群落结构;蚯蚓活动提高了污染红壤的土壤肥力,缓解了IMI、ACE对土壤中微生物菌群的不利影响,在一定程度上修复和丰富了NEOs污染土壤的微生物群落物种多样性,进而加速了土壤中NEOs的降解。该研究结果为从蚯触圈中筛选出高效IMI、ACE降解菌提供可行性,可为蚯蚓对IMI、ACE污染土壤的修复提供理论基础。