【摘 要】
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土壤有机碳矿化是重要的生物地球化学过程，其对环境变化的响应受到关注已久。当前我国农田土壤重金属污染日趋严重，导致了土壤微生物区系结构及碳源可利用性发生改变，从而影响土
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土壤有机碳矿化是重要的生物地球化学过程，其对环境变化的响应受到关注已久。当前我国农田土壤重金属污染日趋严重，导致了土壤微生物区系结构及碳源可利用性发生改变，从而影响土壤有机碳矿化过程。目前关于重金属污染对土壤有机碳矿化影响的研究多集中在本体土壤，而土壤团聚体是土壤微生物的重要微域生境，以土壤团聚体为主要研究对象的相关研究则较少，尤其是稻田土壤。 本文以太湖地区代表性水稻土为研究对象，采取野外重金属污染和相邻非污染土壤（对照土壤），利用团聚体分级、室内培养、土壤碳库形态分组、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、定量PCR(qPCR)等技术，研究重金属污染对稻田耕层土壤原土及不同粒组团聚体中有机碳矿化和微生物区系的影响，探讨重金属污染对水稻土原土及不同粒组团聚体有机碳矿化的微生物学影响机制，为进一步认识环境污染下农田土壤有机碳的稳定性及固碳效应提供科学依据。主要研究结果如下: 1、非污染土壤原土及不同团聚体有机碳矿化速率介于0.12-0.32mgCO2-C/(gOC·d)，而污染土壤原土及不同团聚体有机碳矿化速率介于0.12-0.18mgCO2-C/(gOC·d);与非污染土壤相比，污染土壤原土及不同团聚体有机碳矿化速率降低、代谢熵升高、微生物熵降低（＜2μm团聚体除外）; 2、真菌和细菌丰度及群落结构多样性在不同团聚体中存在差异，非污染和污染土壤微生物多样性和活性在2000-200μm团聚体中最高，在＜2μm团聚体中最低，可能源于2000-200μm团聚体新鲜可利用性有机碳含量较高，而＜2μm团聚体有机碳可利用性较低，且细菌的16SrRNA基因和真菌的18SrRNA基因DGGE图谱显示微生物群落结构及其多样性随团聚体粒径的减小而降低; 3、DGGE条带测序揭示酸杆菌门(Acidobacteria)、衣原体门(Chlamydiae)和TM7的部分细菌在大团聚中相对富集; 4、与非污染土壤相比，污染土壤原土轻组有机碳、微生物生物量碳、脱氢酶活性显著降低，团聚体中微生物量碳、脱氢酶活性亦显著降低（＜2μm团聚体除外）; 5、真菌对重金属污染较细菌敏感，与非污染土壤相比，污染土壤原土及不同团聚体真菌多样性及丰度均显著降低。 6、不同团聚体内占优势的微生物不同，定量PCR显示真菌主要存在于大团聚体中，而细菌主要存在于微团聚体中。 综上所述，重金属污染显著降低了土壤轻组有机碳、微生物生物量碳的含量及酶活性，同时显著抑制了原土及不同粒组团聚体有机碳矿化速率（＜2μm团聚体除外），同时，重金属污染显著降低了原土及各粒组团聚体的真菌群落结构多样性和丰度，这可能是导致稻田土壤原土及不同团聚体有机碳矿化速率降低的原因。
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