蜈蚣草根际及内生微生物群落对砷污染胁迫的响应机制研究

作者：高鹏; 高品; 孙蔚旻; 孔天乐; 黄端仪; ***; 孙晓旭^*

来源：生态环境学报, 2022, 31(06): 1225-1234.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.06.019

• 砷
• 蜈蚣草
• 微生物群落
• 核心微生物
• 土壤污染
• 土壤修复

由于广泛的采矿和工业活动，土壤砷污染已成为全球环境问题之一。蜈蚣草(Pteris vittata L.)作为世界上首次被发现的砷超累积植物，被认为是一种修复土壤砷污染的理想植物。蜈蚣草对砷的吸收和转运过程会受多种因素调控，其中蜈蚣草内生菌能够促进这一过程，然而目前关于微生物促进蜈蚣草砷富集的响应机制方面的研究报道还很少。为探明蜈蚣草内生微生物对砷污染的响应机制，采用不同砷添加量(0、250、500 mg·kg-1)进行蜈蚣草盆栽试验，结合蜈蚣草根际土、根和茎叶砷含量分析及对应微生物群落分析，研究砷污染对蜈蚣草根际及内生微生物群落结构的影响及相关性。结果表明，砷在蜈蚣草茎叶中的富集量远高于根内砷含量，当土壤砷污染水平分别为250 mg·kg-1和500 mg·kg-1时，蜈蚣草茎叶砷富集系数分别为99.99和66.83，转运系数分别为103.53和93.98。微生物群落多样性结果表明，砷胁迫对微生物群落结构具有显著影响(P=0.001)，砷污染对蜈蚣草根际土微生物群落结构的影响大于对内生微生物群落结构的影响，其中根瘤菌目是在蜈蚣草根际及根内富集的核心微生物。相关性分析结果表明，德沃斯氏菌属(Devosia)、根瘤杆菌属(Rhizobacter)等菌属是与砷含量呈正相关的优势微生物种群(P>0.6)。在蜈蚣草茎叶中，寡营养单胞细菌属(Stenotrophomonas)不仅是核心微生物，还是与砷含量呈正相关的优势微生物种群。

• 单位
  东华大学; 广东省科学院; 环境科学与工程学院