复合农药胁迫下黑土土壤微生物生态过程及分子生态学研究

利用传统及分子微生物生态学研究方法，研究了在乙草胺、甲胺磷、铜离子及二元组合胁迫下，黑土中六种类群微生物数量，细菌种群多样性，微生物碳源代谢（BloLoGGN）功能多样性及特征、土壤脱氢酶活性（DHA）、底物诱导呼吸强度（SIR）等土壤微生物特性的生态过程及变化规律。结果表明：所有农药处理，均对细菌、放线菌及磷细菌产生明显急性毒性效应；对土壤自生固氮菌及硅酸盐细菌生长产生长期的慢性毒性效应；对土壤真菌产生强烈的刺激效应，使土壤真菌数量显著升高。由165 ONA-PCR-DGGE方法对土壤细菌研究结果显示，所有农药胁迫均使土壤细菌多样度降低、细菌种群结构受到严重影响；土壤微生物群落代谢功能多样性及指纹特征因农药种类，浓度及组合不同，受到不同程度影响，功能多样性降低，代谢指纹特征被改变：所有农药组合处理均使土壤DHA受到长期抑制，对土壤底物诱导呼吸强度无显著影响，但改变了土壤DHA和S工R的动态变化规律。野外农药长期作用使土壤SIR与对照无显著差异，土壤DHA明显降低，土壤细菌、磷细菌、固氮菌及硅酸盐细菌数量明显减少，土壤真菌数量显著升高。由农药及其组合处理与土壤微生物群落生长剂量一效应关系，证明：三种农药对土壤微生物群落生长随投加农药种类、浓度和组合不同起促进或抑制双重作用；组合使相应单因子农药毒性增强，表现出协同或加和毒性效应；从清洁土壤中筛选出一株乙草胺耐受菌产酸克雷伯氏菌（Klebbsirlla oxytoca），在固体平板培养基上能耐受300omg·L-1乙草胺。