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伴随着石油开采和加工产业的持续增长,大量石油及其产品进入环境,导致石油污染土壤已经成为当今社会急需解决的环境问题。由于石油中含有多种有害的持久性的有机污染物,因此污染土壤不仅会对生态环境造成极大危害,也会影响人类健康。因此,寻求经济有效的修复方法仍是当前国内外研究的热点。相较于传统的物理化学方法,植物修复技术利用植物根系和土壤微生物的相互作用去除有机污染物,具有不产生二次污染、经济有效、并能够产生相应的生态景观价值等优点。在诸多修复植物中,高羊茅是一种根系发达、适应性强、分布广泛的多年生草本植物,对石油污染土壤具有良好的修复效果。但高羊茅品种众多,且不同品种生活习性、修复效果都有很大差异,目前关于筛选高效修复石油污染土壤的高羊茅品种的研究尚未见报道。因此,在修复过程中有必要开展高羊茅品种筛选,并探讨其修复机制,以便更好地开展实际修复工作。本研究通过盆栽试验,研究了 14个不同品种高羊茅对石油污染土壤的修复效果和根际微生物群落的影响;修复过程中土壤微生物群落与石油烃去除效率之间的关系;通过分析高羊毛根系分泌物对污染土壤的修复效果及微生物群落变化的影响,明确根系分泌物在实际修复过程中的潜在应用价值,深入探究植物与微生物的联合修复的作用机制。主要研究结果如下:(1)盆栽修复试验表明,高羊茅对石油烃具有良好的修复效果,但不同品种对土壤中石油的去除效果具有显著差异。其中品种太阳神对总石油烃的修复效果最好达到49. 4%,猎狗五号修复效率最低,仅有18.7%。另外研究发现,与石油污染物降解相关的功能微生物,如诺卡氏菌属(Nocardia)、溶杆菌属(Lysobacter)、假黄杆单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、红球菌属(Rhodococcus)和浮霉状菌属(Planctomyces),其相对丰度较对照处理组显著增加,但在猎狗五号、可奇思和绿溪处理组中其相对丰度与其他修复效果较好的品种处理组相比却呈明显下降的趋势。总体而言,土壤中石油的去除效果与功能微生物的相对丰度变化呈正相关。(2)通过前期研究,明确了不同品种高羊茅对污染物的去除效率具有显著性差异,并对土壤微生物的群落结构和相对丰度产生了不同程度影响,在前期实验研究的基础上,筛选了瑞星、自豪、绿溪和雅典娜四个品种进行进一步的研究。其中,瑞星和自豪处理组对总石油烃的修复效果最好,绿溪的修复效率最低。在植物修复的过程中,微生物的数量和活性呈先上升后下降的变化趋势。(3)棕榈酸是高羊茅根系分泌物的主要有机酸之一,能够显著促进与降解相关的功能微生物的生长,从而促进石油污染物的去除。不同浓度的有机酸均能显著促进石油污染物的修复,但不同浓度、不同组分的有机酸及其衍生物对修复效率和土壤微生物产生了不同程度的影响。修复效果较好的处理组中与降解相关功能微生物的相对丰度的增加也更为显著,这表明特定的根系分泌物、有机酸的成分及其浓度会引起微生物群落组成的变化,从而对修复效果产生不同程度的影响。