兰州市路域土壤微生物群落特征研究

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随着汽车工业的快速发展和机动车拥有量的快速增长,交通污染已成为城市污染的主要组成部分,这也严重影响着路域环境,如路域土壤微生物。土壤质量与土壤微生物学特性有着密切的关系,通过土壤微生物的调查分析可以反映土壤的健康状况。本文研究了兰州市不同功能区路域土壤微生物特征,如测定了路域环境因子,微生物类群、功能菌群的种群数量和分布特征;分析了路域土壤微生物与路域环境因子之间的关系,路域土壤微生物与路域空气微生物的关系;最后总结了路域土壤微生物的衰减规律。研究结果如下:1、路域环境因子特征兰州市路域土壤的pH值偏碱性,pH值在7.328.37之间变化,土质比较硬。路域土壤的含水率在3.77%6.56%,属于较为干燥性土壤。土壤有机质含量在1.46%6.16%之间变动,平均值为4.27%,按华北地区肥力等级标准评价,研究区样品土壤为高肥力地。土壤的速效氮含量差异大,比较分散,速效氮的含量在9.0118.6mg·kg-1之间,平均数量在14.29775mg·kg-1。本区域土壤速效磷含量较高,集中分布在17.5727.37mg·kg-1(ppm)。速效钾含量变化幅度都比较大,但速效磷的含量远远大于森林土壤的速效磷含量。2、路域土壤微生物群落特征兰州市各功能区路域土壤中的细菌、放线菌和真菌的菌落数量显示:土壤微生物群落总菌落数是161.2×105cfu·g-1干土,且混合区>文教区>工业区。其中混合区的微生物最多,总平均数为12.5217×105cfu·g-1干土,细菌数量为12.5×105cfu·g-1干土,真菌数量为0.0097×105cfu·g-1干土,放线菌为0.012×105cfu·g-1干土;文教区的总平均菌数为3.8973×105cfu·g-1干土,细菌数量为3.89×105cfu·g-1干土,真菌为0.0029×105cfu·g-1干土,放线菌为0.0044×105cfu·g-1干土;工业区最少,微生物总量为3.4041×105cfu·g-1干土,其中细菌为3.4×105cfu·g-1干土,真菌为0.0017×105cfu·g-1干土,放线菌为0.0024×105cfu·g-1干土。3、路域土壤微生物群落功能菌特征兰州市路域土壤微生物群落功能菌的数量是固氮菌群为11810cfu·g-1干土,解钾菌群104500cfu·g-1干土,解磷菌群为539000cfu·g-1干土,解纤维素菌为1382cfu·g-1干土。路域土壤微生物群落功能菌数量总体表现为解磷菌群>解钾菌群>固氮菌群>解纤维素菌。4、路域土壤微生物群落与空气微生物相互关系兰州市路域空气微生物总数最大值为77226CFU/m3,最小值为10317CFU/m3。在32个监测点中污染区和中度污染区所占的比例为47.36%,重度污染区所占的比例则为31.64%,有21.0%的地区超过了重污染区。清洁区和较清洁区为0%,其中微污染区也为占0%。兰州市每个功能区的路域空气微生物总量又与相对应车流量成正比,随着车流量增多,路域空气微生物总量也增多,其中,最大的空气微生物群落所在地的车流量最大。从微生物学角度的研究结果显示土壤和其上空的大气关系密切。如路域空气中三大类微生物的数量线和土壤中相应微生物的数量线整体趋势相似,相关分析表明路域空气中微生物浓度与土层表面的微生物浓度成正比;环境因子与微生物类群关系密切,湿度影响真菌数量,如越是湿润的地方空气中真菌数量和土壤中真菌就越多;灰尘越大的地方空气中放线菌数量和土壤中放线菌就越多,因此该样地路域土壤放线菌对相应的路域空气微生物有一定的贡献。5、路域土壤微生物群落与环境因子相互关系相关分析显示:微生物总数、细菌数量与路域土壤中速效钾、速效磷和有机质含量有一定联系,但不明显;真菌数量与路域土壤含水量与有机质含量呈显著正相关,与pH呈显著负相关,这反映出真菌喜湿喜酸的特性。放线菌数量与路域土壤pH呈显著正相关,这与放线菌喜欢在偏碱性的环境中生长相一致;在微生物功能群中,除了解纤维素菌与含水量呈极显著负相关外,其它功能菌与土壤因子均没有明显的相关性。由此可见,利用不同类微生物数量的变化可以指示土壤环境的变化。6、路域环境微生物衰减规律不同功能区的调查结果显示路域空气中微生物的衰减量为38.2%45.25%,距离道路越远空气微生物数量越低,即长距离对微生物的衰减作用越强。相应地土壤测点的微生物衰减规律也表现出一致的情况,随着和道路距离的增加,微生物数量逐渐减少,而且减少量可达9.5%14.79%。
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