土壤线虫对漓江环境污染的指示作用

作     者：王子鸣 

作者单位：桂林医学院 

学位级别：硕士

导师姓名：赵玉敏

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学] 

主      题：土壤线虫 重金属 环境污染 指示生物 

摘      要：目的:本研究旨在深入探讨漓江沿岸土壤线虫群落的生物多样性以及土壤重金属污染情况,以期更好地评价漓江流域水土污染程度及其产生的生物学效应,并以此为基础制定有效的环境保护措施、污水处理技术以及土壤恢复方案,以推动桂林这座具有国际影响力的旅游城市实现经济、生态双赢。方法:在漓江沿岸运用全球定位系统(GPS)全面性、代表性地选取采样点,用“对角线布点法进行采样;分别采用烘干法和玻璃电极法测量土壤样本的湿度和p H值;采用萃取-火焰原子吸收法和火焰原子吸收分光光度法对土壤中重金属Cd、Cu、Pb、Zn、Cr的含量进行测定,计算重金属污染指数,确定土壤受各种重金属污染的程度;采用蔗糖离心浮选法分离土壤线虫,放在体式显微镜下计数,将分离好的线虫制作成临时玻片,置于光学显微镜下参照《中国土壤动物检索图鉴》将线虫区分到科与属;按照食性将线虫分成四大营养类群,计算线虫的c-p值、成熟指数和生物多样性指数;采用地理信息系统(GIS)对漓江沿岸土壤基本性质和线虫数量的分布情况进行可视化处理,同时应用统计学方法建立土壤线虫作为指示生物对环境污染状况的评价方法,探究土壤线虫随土壤重金属污染状况的变化规律。结果:漓江沿岸土壤湿度和p H值存在显著性差异(p0.05),且均受到不同程度的重金属污染,上游和下游受污染程度相对较轻,中游则受到了较为严重的污染,其中Cr和Cu污染较轻,Pb和Cd污染则十分严重。漓江沿岸土壤线虫的群落结构、营养类群、以及各种生态指数在各样点呈现出高度的多样性,并会随土壤污染状况的改变而发生相应的变化。食细菌线虫和食植物线虫在该地区表现出巨大优势;小杆科原杆属、头叶科拟丽突属、双胃科双胃属、小杆科小杆属属于c-p1和c-p2类线虫,是该区域的优势类群;矛线科中矛线属、额针科颚针属、矛线科拱唇属、拟矛线科拟矛线属属于c-p3、c-p4和c-p5类线虫,为该区域的稀有类群。通过计算线虫生态指数并进行相关性分析,显示Shannon-Wiener多样性指数H′、Simpson优势性指数C与5种重金属呈负相关、物种数量S与重金属Cu呈负相关、总成熟指数ΣMI与重金属Cd呈负相关(p0.05),表明物种数量S以及线虫生态指数H′、C、ΣMI可以直观有效地衡量土壤重金属的污染程度。结论:土壤线虫能够灵敏地指示土壤重金属污染状况,可以作为漓江流域环境污染的良好指示生物。同时,通过对以漓江流域为代表的桂林土壤污染状况的分析,可以为我们应对桂林自然环境的变化提供可靠的理论依据,从而针对潜在的生态问题提出有效解决方案。