多氯聯(lián)苯污染土壤的菌根際修復(fù)及其機理研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)污染土壤的生物修復(fù)在全球范圍內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注。叢枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）真菌作為植物與土壤、微生物之間聯(lián)系的橋梁，在PCBs污染土壤的生物修復(fù)過程中發(fā)揮著重要作用。本論文在篩選PCBs污染土壤高效修復(fù)植物及AM真菌的基礎(chǔ)上，利用分室根箱系統(tǒng)研究AM真菌與土壤PCBs降解及功能微生物群落之間的關(guān)系，主要結(jié)果如下:
　　(1)

2、研究美國南瓜（Cucurbita pepo L.cv.Black Beauty）、中國南瓜（Cucurbitamoschata Duch.cv.Miben）、日本南瓜（Cucurbita maxima Duch cv.Cuili1）以及黃瓜（Cucumis sativusL.cv.Jinyou2）等四種植物對長期PCBs污染土壤的修復(fù)效率及其機理。結(jié)果表明，所有處理均顯著增加了土壤PCBs的降解率(19.5％-42.7％)，其中C.pe

3、po和C.moschata處理土壤PCBs降解率顯著高于另外兩個處理（P＜0.05），其土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及PCBs同系物組成也較為類似。土壤G-細(xì)菌PLFA生物量與總PCBs降解率呈顯著相關(guān)（R2=0.719，P＜0.001），而G-細(xì)菌和真菌一起與土壤五氯聯(lián)苯降解率呈顯著相關(guān)（R2=0.590，P＜0.01）。結(jié)果表明，供試C.pepo和C.moschata品種都能通過影響土壤微生物群落從而高效修復(fù)PCBs污染土壤。
　　(2

4、)以美國南瓜（Cucurbita pepo L.cv.Black Beauty）為供試植物，比較接種Acaulospora laevis、Glomus caledonium、Glomus mosseae對土壤Aroclor1242的降解效率及其微生物機理。A.laevis和G.mosseae顯著促進土壤Aroclor1242降解率及細(xì)菌豐度(P＜0.05)。AM真菌能顯著促進聯(lián)苯雙加氧酶編碼基因（bphA）和Rhodococcus屬2，

5、3-二羥基聯(lián)苯雙加氧酶編碼基因（bphC）豐度(P＜0.05)。Betaproteobacteria和Actinobacteria在土壤細(xì)菌群落中占據(jù)主要地位，其中Actinobacteria顯著影響了非根際土壤PCBs同系物組成（F=2.288，P＜0.05）。結(jié)果表明，A.laevis和G.mosseae能夠通過促進土壤bph基因及特定微生物種群豐度而促進PCBs的降解。
　　(3)分別以C.pepo和G.mosseae為供試

6、植物和AM真菌，利用分室根箱系統(tǒng)研究菌絲際土壤微生物群落與Aroclor1242降解之間的相互聯(lián)系。接種AM真菌的處理其菌絲室土壤PCBs降解率顯著高于未接種的對照（P＜0.05）。土壤三氯、四氯聯(lián)苯以及總PCBs降解率與菌絲長度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。AM真菌菌絲促進了Rhodococcus屬bphC基因(bphC(Rh)豐度，改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，Betaproteobacteria和Actinobacteria綱細(xì)菌在群

7、落中占據(jù)主要地位，而Burkholderials和Actinomycetales是主要的科。結(jié)果證明，AM真菌菌絲可以促進bphC（Rh)基因豐度以及改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，進而影響土壤PCBs的降解。
　　(4)利用分室根箱系統(tǒng)，以[13C]PCB-4為研究對象，研究了PCBs代謝微生物對AM真菌菌絲的響應(yīng)特征。結(jié)果表明，對照土壤[13C]標(biāo)記的bphA及bphC（Rh）基因豐度顯著增加（P＜0.05），但接種AM真菌僅顯著促進