镉污染对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响.pdf

2023年36 卷10 期Vol.36No.10引用格式：陈海生,姜伟，徐蒋来,刘守平,罗文，高永胜，蔡林生，方防,姚金兰.镉污染对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响J.西南农业学报,2 0 2 3,36（10）：2 2 7 3-2 2 8 0.Chen H S,Jiang W,Xu J L,Liu S P,Luo W,Gao Y S,Cai L S,Fang F,Yao J L.Effects of cadmium pollution on soil bacterial structure and diversityin riparian wetland of mountain reservoirJ.Southwest China Journal of Agricultural Sciences,2023,36(10):2273-2280.D0I:10.16213/ki.sc-jas.2023.10.024.西南农业学报Southwest China Journal of Agricultural Sciences镉污染对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响2273陈海生,姜伟,徐蒋来”,刘守平,罗文，高永胜,蔡林生,方日防，姚金兰！（1.浙江同济科技职业学院，杭州3112 31;2.浙江省台州市农业科学研究院，浙江临海317 0 0 0)摘要：【目的】研究镉（Cd)污染对浙江省山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响，探求有利于Cd污染湿地土壤修复的耐Cd细菌菌落。【方法】采用IlluminaMiseq高通量测序技术，分析Cd污染对消落带湿地建群种植物落羽杉根际土壤细菌群落结构和多样性指数的影响。Cd处理浓度分别为0、10 0 和40 0 mg/kg，并分别标记为Cd0.Cd100和Cd400。【结果】研究区所有土样品共有34门、96 纲、2 0 2 目、313科、50 2 属土壤细菌。低浓度Cd污染时，消落带湿地植物落羽杉根际土壤细菌Chaol指数和Shannon指数与对照相比大幅升高，而高浓度Cd污染时，其Chaol指数和Shannon指数大幅下降。各处理特有的细菌OTUs也呈同样的趋势。不同程度Cd污染条件下，消落带湿地落羽杉根际土壤细菌群落结构在门和属水平上发生明显变化。随着Cd污染程度的加剧，消落带湿地土壤放线菌门和浮霉菌门相对丰度呈持续下降趋势，拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度呈持续升高趋势。土壤变形菌门和镔骨菌门相对丰度呈先下降后上升趋势，而土壤酸杆菌门、棒状杆菌门、疣微菌门、硝化螺旋菌门和厚壁菌门相对丰度呈先上升后下降趋势。变形菌门、拟杆菌门、髋骨菌门、芽单胞菌门在高浓度Cd污染下为湿地土壤细菌群落的主体。土壤罗思河小杆菌属相对丰度在低浓度Cd污染时呈下降趋势，而在高浓度Cd污染时呈升高趋势，土壤鞘氨醇单胞菌属的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势，在高浓度Cd污染时呈下降趋势。土壤假节杆菌属、黏液杆菌属以及红假单胞菌属的相对丰度随着Cd浓度的增加一直呈下降趋势。土壤黄杆菌属的相对丰度随着Cd污染程度加剧呈持续升高趋势。【结论】在Cd400处理组中有大量的细菌罗思河小杆菌属、Gemmatimonadaceae-unclassified、马赛菌属、Candidate-Adlerbacteria-unclassified、Ch i t i n o p h a g a c e a e-u n-classified、A l p h a p r o t e o b a c t e r i a-u n c l a s s i f i e d、黄杆菌属、杜擀氏菌属，这些可以被认为是消落带湿地土壤高抗Cd污染的细菌菌属。研究结果可为我国南方山地水库消落带湿地采用微生物技术进行生态恢复提供依据。关键词：镉；消落带湿地；细菌群落结构；高通量测序；落羽杉中图分类号：S154文献标识码：A文章编号：10 0 1-48 2 9(2 0 2 3)10-2 2 7 3-0 8Effects of cadmium pollution on soil bacterial structure anddiversity in riparian wetland of mountain reservoirCHEN Hai-sheng,JIANG Weil,XU Jiang-lai?,LIU Shou-ping,LUO Wen,GAO Yong-sheng,CAI Lin-sheng,FANG Fang,YAO Jin-lan(1.Zhejiang Tongji Vocational College of Science and Technology,Hangzhou 311231,China;2.Taizhou Academy of Agricultural Sciencesin Zhejiang Province,Linhai,Zhejiang 317000,China)Abstract:ObjectiveThe present paper aimed to study the effects of cadmium pollution on soil bacterial structure and diversity in riparianwetlands of mountain reservoir,and to find out the cadmium-resistant bacteria which were beneficial to the remediation of cadmium pollution.Method The high throughput sequencing method of Ilumina Miseq was used to analyze the effects of cadmium stress on bacterial community收稿日期：2 0 2 3-0 1-0 2基金项目：浙江省科技厅项目（LGN18C030002）；浙江省水利科技计划项目（RC1826、RC1939）；农业部第三次全国农作物种质资源普查与收集行动（1118 2 130 13540 52 0 30）第一作者：陈海生（196 5-），男，教授，主要从事湿地生态学研究。E-mail:通讯作者：刘守平（196 4），男，研究员，主要从事土壤微生物研究。E-mail:2274and diversity in rhizosphere soils of Taxodium distichum planting in riparian wetlands of Changtan reservoir,Zhejiang province.The concen-trations of cadmium were set at 0,100,400 mg/kg,respectively,and were marked as Cdo,Cd100,Cd400,correspondingly.ResultThecadmium stress could cause changes in both bacterial diversity and community structure,There were 34 phyla,96 classes,202 orders,313families,and 502 genera in the rhizosphere soil of T.distichum planting in riparian wetlands of Changtan reservoir under different gradientsof cadmium pollution.Low cadmium stress might raise the Chaol index and Shannon index of soil bacterial community and high cadmiumstress might reduce the Chaol index and Shannon index of soil bacterial community.With the increase of Cd stress,the relative abundanceof Actinobacteri and Planctornyces in the soil of riparian wetland showed a downward trend all the time,while the relative abundance ofBacteroidetes and Gemmatimonadetes were on the increase all the time.The relative abundance of soil Proteobacteria and Patescibacteria de-creased first and then increased.The relative abundances of Acidobacteria,Rokubacteria,Errucomicrobia,Nitrospirae and Firmicutes in soilincreased first and then decreased.Proteobacteria,Bacteroidetes,Patescibacteria and Gemmatimonadetes were the dominant groups in highCd concentration stress.With the increase of Cd stress,the relative abundance of Pseudarthrobacter,Muciaginibacter and Rhodopseudomonasin the soil of riparian wetland showed a downward trend all the time,while the relative abundance of Flavobacterium was on the increase allthe time.The relative abundance of soil Rhodanobacter decreased first and then increased.The relative abundances of Sphingomonas in soilincreased first and then decreased.This indicated that low cadmium stress might stimulate the growth and eproduction of cadmium-sensitivebacteria,which made the community structure more complex.High concentration of cadmium significantly inhibited bacteria,resulting in theextinction of some species and the decrease of diversity.High cadmium pollution could induce cadmium-resistant bacteria such as Rho-danobacter to become dominant groups,and the community structure tended to be stable and single.The bacterial community structure hadobvious response characteristics to different cadmium pollution stresses and could be used as a sensitive index for soil quality evaluation ofcadmium contaminated wetlands.Conclusion There are a large number of Rhodanobacter,Gemmatimonadaceae-unclassified,Massilia,Can-didate-Adlerbacteria-unclassified,Chitinophagaceae-unclassified,Alphaproteobacteria-unclassified,Flavobacterium and Duganlla in theCd400 group,which can be used as a reference for microbial remediation of cadmium contaminated riparian wetland of montain reservoir insouthern China.Key words:Cadmium;Riparian wetland;Bacterial community structure;High throughput sequencing;Taxodium distichum【研究意义】近年来，随着我国经济发展，大量含镉（Cd）肥料的施用及工业废水、废渣排放导致土壤中镉污染程度日益加剧。Cd是一种毒性和迁移性较强的重金属，容易通过食物链传递，具有较大的环境生态风险-3。Cd也是水环境中危害最严重的污染物之一4。水库消落带湿地由于其土壤水的交互作用,长期处于干湿交替的交换过程，重金属Cd污染具有持久性和积累放大性，且随空气中悬浮物在消落带中的沉积,带来水库库区水体镉污染潜在风险增加5。湿地土壤微生物是湿地生态系统最活跃的部分，在促进土壤物质和能量循环、重金属污染物降解、维持生态系统平衡方面起着重要作用。微生物群落结构和多样性指数能够直接反映土壤和水体的污染程度,其对环境条件的变化响应灵敏，能够真实评估各种污染物对生态系统的危害程度6 。【前人研究进展】高通量测序能同时大批量对污染水体样品、湿地沉积物和植物根际土壤样品微生物的优势菌群、稀有物种等进行检测7 。Duan等8 采用高通量测序技术研究不同浓度镉污染对我国东北普通始成土细菌群落结构和多样性的影响,发现高浓度Cd能提高普通始成土细菌群落的丰富度和多样性指数,罗尔斯通菌属(Ral-stonia）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、根微菌属（Rh i z o m i c r o b i u m）和阿菲波菌属（Afipia）是高抗Cd污染的细菌菌属。Guo等9-10 采用高通量测序研究了陕西省商洛市被Cd、铅（Pb）和锌（Zn）污染的西南农业学报农田土壤的细菌群落结构，发现对这些重金属敏感的细菌菌属，如罗尔斯通菌属（Ralstonia）、芽单胞菌属（Gemmatimona）、罗思河小杆菌属（Rhodanobact-er）、水恒杆菌属（Mizugakibacter），以及能够耐受这些重金属的菌属,如未分类的硝化螺旋菌科、Blasto-catella和未分类的酸杆菌科。赵立君等 研究砷（A s)污染湿地土壤细菌多样性及群落结构特征,发现细菌群落对As污染具有较为敏感的响应。在As浓度为 40 0 mg/kg时存在大量的Pseudomonas vero-ni,可为As污染湿地微生物修复提供借鉴，但关于应用高通量测序分析外源Cd污染环境条件下水库消落带湿地土壤细菌群落结构与多样性指数变化的研究不多见。【本研究切入点】消落带湿地生长的很多植被具有较强的Cd耐性、Cd转移能力和地上部分Cd富集能力，适宜用作Cd污染土壤的植物修复物种12-13。本研究采用室内盆栽模拟不同Cd浓度污染土壤，种植木本植物落羽杉并长期保持覆水状态,以模拟湿地生境。利用 Miseq测序平台采用高通量测序技术分析不同浓度Cd污染条件下落羽杉根际土壤细菌群落结构组成及多样性指数变化特征。【拟解决的关键问题】研究Cd污染对水库消落带湿地土壤细菌群落结构的影响,并探索有利于Cd 污染修复的抗 Cd 细菌菌落,以期为浙江省山区水库消落带生态恢复进行微生物修复提供技术依据。36卷10期1材料与方法1.1许试验设置研究区域为浙江省长潭水库消落带。长潭水库位于浙江台州黄岩区西部山区，库区面积441.3km,四周高山海拔350 7 8 0 m，于196 4年建成运行，库存容量6.9110 m。其消落带湿地长8 6km,水位深度36 2 9 m，消落带湿地面积达0.6 1km。水库上游12 km处有浙江省排列第一的大型铅锌矿，即黄岩铅锌矿，矿石的主要成分是铅、锌、镉等多种重金属元素。黄岩铅锌矿库储量在1.510t以上。该矿虽已于2 0 0 0 年闭库，但所留下的尾矿库在暴雨季节仍可能会给水库的水质安全带来隐患。试验所用土壤采用浙江省台州市黄岩区上烊乡政府旁边的长潭水库消落带湿地土壤（表层0 15cm）,为泥沙土。土壤pH 6.38,镉0.6 2 mg/kg，有机质5.2 3g/kg，全氮0.8 9g/kg，全磷0.8 2 g/kg,全钾11.9 7 g/kg,碱解氮7 9.0 3mg/kg,有效磷12.19mg/kg，速效钾7 3.51mg/kg。先把土样自然晾干，再进行粉碎,过2 mm尼龙筛。取10 kg土样置于培养盆内,试验用盆规格：内口径44cm,底径32 cm，高32 cm。共设置3个Cd污染浓度梯度（0、10 0400mg/kg），依次标记为Cd0、Cd 10 0、Cd 40 0 组。将CdCl,2.5H,0按照0、10 0、40 0 mg/kg的浓度梯度（浓度以纯Cd计,Cd起始浓度参考国家土壤环境质量二级标准)配成水溶液，均匀浇灌于盆土中（渗出液反复回收浇灌,直到Cd离子与盆栽土壤均匀混合),以浇清水作对照为Cdo。每个处理5次重复14于2 0 2 1年4月10 日选取生长旺盛且大小均匀一致的落羽杉幼苗种植于试验盆。每个试验盆内栽植3株落羽杉幼苗,株高8 0 cm左右,全部试验盆置于上乡政府遮雨棚下,肥水管理和其他措施包括除草等均一致。保持盆内覆水深度在5 cm内,以模拟消落带湿地环境。培养3个月后进行土样取样，取样前先让试验盆自然落干，在土壤表层0 10 cm处采集直径少于0.1cm的植株细根，用抖落法15收集粘附在植株细根上的土壤作为落羽杉根际土壤样品，取土样时进行3次重复，将土样混合均匀、去杂和过筛后,取10 g土样置于冰盆内直接寄往杭州联川生物公司。1.2土壤细菌基因组DNA提取采用E.Z.N.A.Soil DNAKit试剂盒（D5625,Omega,Inc.,USA）,提取土样总 DNA。经1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取质量，采用紫外分光光度计 Nano Drop ND-100o(Nano Drop,Wilmington,DE,陈海生等：镉污染对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响1.3PCR扩增及高通量测序参考Caporaso 等16 的方法,通过细菌16 SrD-NAV3V 4区段引物扩增各样品，使用上下引物分别为341F（5-C C T A C G G G NG G C W G C A G-3）和8 0 5R(5-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3)对 16 S rD-NA基因(V3V 4)进行PCR扩增。DNA扩增的反应条件:35个循环(9 8,30 s;98,10 s;54,30s;72,45s),7 2 延伸扩增10 min。PC R产物经2%琼脂糖凝胶电泳确证。DNA提取过程使用超纯水,以排除假阳性PCR结果作为阴性对照的可能性。PCR产物经 AMPure XT beads（Be c k m a n C o u l-ter Genomics,Danvers,MA,USA)纯化,经 Qubit(In-vitrogen,USA)定量。扩增子池用于测序，扩增子文库的大小和数量分别在Agilent2100生物分析仪（A g i l e n t，美国）和Illumina（K a p a Bi o s c i e n c e s,Woburn,MA，美国）的文库定量试剂盒上进行评估。在NovaSeq PE250平台上对库进行排序。1.4生信分析流程各样品在Illumina NovaSeq平台上测序，由LC-Bio提供。根据样品独特的条形码,将配对端序列分配给样品，并将建库引人的barcode和引物序列去除。采用FLASH合并匹配端读取。根据fqt-rim（v 0.94）,在特定的过滤条件下对原始序列进行质量过滤，以获得高质量的clean标签。采用Vsearch软件（v2.3.4）对嵌合序列进行过滤。利用DADA2进行解调,获得特征表和特征序列。Alpha多样性通过归一化到相同的随机序列计算。然后根据SILVA（r e le a s e l32）分类器，利用每个样本的相对丰度对特征丰度进行归一化。Alpha 多样性用于分析样本物种多样性的复杂性,各样品中各Alpha多样性指标都采用QIIME2计算。Beta多样性由QI-IME2计算,R包绘制。采用Blast进行序列比对,每个代表性序列用 SILVA数据库对特征序列进行注释。其它图片均使用R包(v3.5.2)实现。2维结果与分析2.1Cd污染对消落带湿地落羽杉根际土壤细菌Alpha多样性的影响Miseq测序所得土壤样品经质检后，获得各处理样品的细菌有效序列数。由表1可知,消落带落羽杉根际土壤细菌有效序列以 Cd100 处理组最高,其次是Cd400处理组,而以对照组（不设镉污染）的落羽杉根际土壤细菌有效序列最低。各处理及对照2275USA）对DNA进行定量测定。各样品的5份DNA样品随机取3份等量混均，分别制成3个平行样品，于-2 0 保存、备用。2276Table 1The sequence readings and OTUs of soil bacteria of rhizosphere of T.distichum planting in riparian wetland under different gradients of cad-mium pollution处理TreatmentCdoCd100Cd400西南农业学报表1不同程度Cd污染消落带湿地落羽杉根际土壤细菌有效序列读数及OTUs数原始序列读数Raw tag559898690182 14636卷有效序列读数有效序列比例(%)Valid tagEffective sequence ratio46 91583.797482586.105895471.77OTUs数The number of OTUs10651687419Cd400-Cd100-Cd0韦恩图Venn diagram of Cd400-vs-Cd100-vs-Cd0Cd400Cd1006722912169627308634Cdo图1基于OTU丰度的不同浓度Cd污染条件下消落带湿地土壤细菌群落Fig.1 Soil bacterial communities in riparian wetlands of mountain reservoir under dfferent gradients of cadmium pollution的有效序列比例均大于7 1%。序列长度在40 0 500和30 0 40 0 bp的分别占99.90%和0.0 8%，总计大于99.98%，符合分析要求。经质控和去除嵌合体后，所得有效序列以97%的一致性聚类成 OTUs,各处理及对照组的OTUs数为419 16 8 7 个，共计2 57 7 个。其中以Cd100的样品OTUs数最多,为16 8 7 个,其次是对照组样品,其OTUs数为10 6 5个，而以Cd400组样品的OTUs数最少,仅419个，三者之间的差异均达显著水平(P0.05)。不同Cd浓度污染下落羽杉根际土壤细菌共有OTUs数96 个，占总数3.7 3%；Cd100组样品特有的细菌0 TUs数为12 16 个，占总数47.18%；Cd400组样品特有的细菌0 TUs数为2 2 9个，占总数8.8 9%；而对照组CdO样品特有的细菌OTUs数为6 34个,占总数2 4.6 0%。Cd100组样品土壤细菌特有0 TUs数比对照增加191.8 0%，而Cd400组样品土壤细菌特有0 TUs数比对照减少6 3.8 8%（图1）。稀释曲线（图2)反映土壤样品的取样深度，可用来估计测序量是否已覆盖所有类群。由图2 可知,3种土壤样品的稀释曲线均趋于平缓，文库的覆盖率均已超过91%，说明取样方法基本合理。样品1500-1000500-00图2不同浓度Cd污染条件下消落带湿地土壤细菌群落的稀释曲线Fig.2Rarefaction curve of soil bacterial communities in riparianwetlands of mountain reservoir under different gradients ofcadmium pollutionCdoCd100-Cd400500010000序列数目Number of sequence15 00010期的细菌OTUs覆盖度已经饱和,说明本次测序深度可以反映不同Cd浓度污染条件下长潭水库消落带湿地落羽杉根际土壤细菌群落的实际情况。从表2 可以看出，不同程度Cd污染对消落带落羽杉根际土壤细菌Chaol指数和Shannon指数的影响程度不同。Chaol 指数和 Shannon 指数均以Cd100处理组样品为最高，其值分别是17 0 4.58 和9.67,比对照分别增加58.58%和11.0 2%，而Cd400处理组样品的 Chaol 指数和 Shannon 指数下降至419.01和7.12,分别比对照降低6 1.0 2%和18.2 6%,3个处理的差异程度均达极显著水平(P0.05,下同）。当Cd浓度增加至40 0 mg/kg时,土壤变形菌门的相对丰度增加至6 0.38%，增加了2 3.43%，与Cd0和Cd100组的差异均达显著水平（P0.05，下同）。土壤放线菌门的相对丰度随着Cd 浓度上升呈下降趋势，Cd100组比Cd0组下降30.6 2%，其差异达极显著Chaol 指数Shannon 指数Chaol indexShannon index1074.91 11.36 b8.71 0.03 c1704.58 15.67 a9.67 0.07 a419.01 10.09 c7.12 0.05 b覆盖率(%）Goods coverage98.0997.1695.31100-变形菌门Proteobacteria线闲ActinobacteriaAcidobacteriaBacteroidetes门Gemmatimonadetes80-PatescibacteriaChloroflexi状菌门Rokubacteria霉菌PlanctomycetesVrrucomicrobia螺旋菌门Nitrospirae(%）丰60-4020-0Fig.3The bacterial communities at phylum level in riparian wetlands of mountain reservoir under diferent gradients of cadmium pollutionFirmicutesLatescibacteriaCyanobacteriaArmatimonadetes达菌门jDadabacteria菌门Jbacteroidetes斗河菌门Rokubacteriar骨菌门PatescibacteriaDependentiaeCandidatus_SaccharibacteriaGAL15Hydrogenedentes亚硝酸盐氧化菌门NitrospinaeBRCI热脱硫杆菌门Thermodesulfobacteria算常球菌一栖热菌门Deinococcus_ThermuseCalditrichacota河床菌门ZixibacteriaFBPOthersCdoCd100处理Treatment图3门水平上不同浓度Cd污染条件下消落带湿地土壤细菌群落结构Cd4002278水平（P0.01，下同），Cd400组比Cdo组下降75.49%，其差异达极显著水平。土壤酸杆菌门的相对丰度在低浓度 Cd污染时呈上升趋势,在 Cd100组样品其相对丰度比Cd时增加30.34%，其差异程度达极显著水平，而在高浓度Cd污染时呈下降趋势,Cd400组样品酸杆菌门相对丰度比CdO时降低54.99%，其差异达极显著水平。土壤拟杆菌门的相对丰度在低浓度Cd污染时上升幅度不大，与对照差异未达显著水平,而在高浓度Cd污染时上升幅度较大，比CdO增加10 1.42%，其差异达极显著水平。土壤芽单胞菌门的相对丰度也随着 Cd污染程度的加剧呈升高趋势，Cd400组的比CdO高52.03%，差异达显著水平。土壤绿湾菌门的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势，Cd100组样品相对丰度比CdO组增加2 7.42%，差异达极显著水平，在高浓度Cd污染时呈下降趋势,Cd400组样品相对丰度比CdO组的下降2 7.42%，差异达极显著水平。棒状杆菌门的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势，Cd100组比Cd0组增加30.8 3%，差异达极显著水平，而在高浓度Cd 污染时呈下降趋势，但Cd400 组与 CdO 相比差异未达显著水平。浮霉菌门的相对丰度随着Cd污染程度加剧一直呈下降趋势，在Cd100时下降2 6.33%，差异达极显著水平，而到Cd400时下降7 7.2 2%，差异达极显著水平。土壤疣微菌门的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势,Cd100组样品相对丰度比 CdO 虽有增加,但差异未达显著水平，在高浓度Cd污染时呈下降趋势，Cd400组样品的相对丰度比Cdo降低45.0 2%，10080-(%)丰60-40-20-0Fig.4 The bacterial communities at genus level in riparian wetlands of mountain reservoir under different gradients of cadmium pollution西南农业学报差异达极显著水平。土壤硝化螺旋菌门和厚壁菌门的相对丰度也呈同样趋势,在低浓度Cd污染时其相对丰度分别比Cd0增加37.0 4%和110.39%，差异均达极显著水平，而在高浓度Cd污染时其相对丰度呈急剧下降趋势，分别比对照降低35.19%、74.03%，差异均达极显著水平。2.3Cd污染下消落带湿地细菌群落结构在属水平上组成特征在属水平上，各处理组土壤样品中细菌群落均以罗思河小杆菌属（Rhodanobacter，4.52%21.25%）为主，其次为鞘氨醇单胞菌属（Sphin-gomonas,2.45%4.83%）、马赛菌属（Massilia，1.59%4.03%）、未分类的噬几丁质科（Chitinoph-agaceae-unclassified,1.42%2.56%），其他相对丰度比较大的还有假节杆菌属（Pseudarthrobacter，0.36%3.22%）、未分类的-变形菌（Alphapro-teobacteria-unclassified,1.07%2.08%）、黏液杆菌属（Muciaginibacter,0.97%2.12%）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium，1.0 8%1.54%）、链霉菌属（St r e p t o m y c e s,0.18%1.8 6%）、黄杆菌属（Fla-vobacterium,0.20%2.78%）、杜擀氏菌属（Dug-anella,0.62%1.49%）、红假单胞菌属（Rhodop-seudomonas,0.46%1.87%）、硝化螺旋菌属（Ni-trospira,0.70%1.32%）、亚硝化螺菌属（Ni-trosospira,0.49%1.06%）、中慢生根瘤菌属（Me-sorhizobium，0.7 3%0.91%）火山岩海球菌属（Mar-moricola,0.63%0.82%）、诺卡氏菌属（Nocardioides,0.19%1.27%)。CdoCd100处理Treatment图4属水平上不同浓度Cd污染条件下消落带湿地土壤细菌群落结构36卷罗思河小杆菌属Rhodanobacter鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas芽单胞菌属Gemmatimonadacea马赛菌属MassiliaCandidatus Adlerbacteria_unclassifiedSub group6unclssifiedRokubacleria-unclassified伯克氏菌属Durkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia未分类的噬几丁质科Chitinophagacee-unclassified假节杆菌属PseudarthrobacterProteobacteria_unclassified未分类的g-变形菌Alphaproteobacteria-unclassified黏液杆菌属Muciaginibacter慢生根瘤菌属BradyrhizobiumPedosphaeraceaeunclassifiedKD4-96_unclassifed链霉菌属Streptomyces黄杆菌属lamobacterumMND1杜擀氏菌属Duganlla红假单胞菌属RhodopseudomonasRB41硝化螺旋菌属NitrospiraTRA3-20_unclassifiedBetaproteobacteria_unclassifiedGaiellaMicropepsaceae_unclassifiedGaiella_unclassified亚硝化螺菌属Nitrosospira中慢生根瘤菌属MesorhizobiumothersCd40010期不同程度Cd污染条件下,消落带湿地落羽杉根际土壤细菌群落结构在属水平上发生了明显变化。如图4所示,未经Cd污染处理土样的罗思河小杆菌属相对丰度为8.8 4%，经Cd100组处理后，其相对丰度大幅度下降，下降幅度为48.8 7%，其差异达极显著水平（P 8 0 0 mg/kg）时,较重程度的锌胁迫对微生物产生了明显的抑制作用。赵立君等I研究As胁迫对湿地生境下土壤微生物生物多样性及群落结构特征,发现低浓度As条件下的As肋胁迫在一定程度上会刺激As敏感微生物的生长繁殖,造成微生物多样性增加,而高浓度As胁迫会对微生物产生明显的抑制作用,导致某些物种消亡，使微生物多样性下降。本研究在山区水库消落带湿地土壤上的研究也表明，低浓度Cd污染时消落带湿地建群种植物落羽杉根际土壤细菌Chaol指数和Shannon指数与对照相比大幅上升（P0.01）,而高浓度Cd污染时消落带湿地落羽杉根际土壤细菌Chaol 指数和 Shannon指数大幅下降（P0.01）。各样品土壤细菌特有的OTUs数变化也呈同样趋势（P 0.0 1）,即低浓度Cd污染时土壤细菌特有的陈海生等：镉污染对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构及多样性的影响大幅减少趋势(P0.01)。赵立君等I在研究As污染湿地生境下土壤细菌群落结构特征时检测到，在高浓度As污染条件下,土壤变形菌门的相对丰度为7 5.0 0%，而厚壁菌门的相对丰度只有7.0 0%。本研究结果也表明,在高浓度Cd污染下土壤变形菌门的相对丰度升高至60.38%，而厚壁菌门的相对丰度下降至0.2 0%，说明土壤变形菌门能在高浓度Cd污染条件下生存下来的耐Cd微生物,并能成为土壤细菌群落的主导，这一点与赵立君的研究结果一致。另外，土壤酸