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金川矿区土壤微生物的分离鉴定及多样性研究

金川矿区土壤微生物的分离鉴定及多样性研究

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作者：路桃香兰州交通大学

学位级别：硕士

重金属污染是目前面临的最为严重的环境问题之一,Ni、Cu等重金属作为微量元素在生物体的生化反应中发挥着重要作用,但是高浓度的重金属对生物是有毒性的。金川矿区的采矿和工业活动已导致该地区环境Ni、Cu污染严重。而微生物作为土壤中... 详细信息

重金属污染是目前面临的最为严重的环境问题之一,Ni、Cu等重金属作为微量元素在生物体的生化反应中发挥着重要作用,但是高浓度的重金属对生物是有毒性的。金川矿区的采矿和工业活动已导致该地区环境Ni、Cu污染严重。而微生物作为土壤中最为活跃的有机体,在重金属污染治理方面起着非常重要的作用。本研究以金川矿区荒漠植物根际微生物为研究对象,对七个样点的土壤理化性质和土壤微生物分离鉴定的基础上,进行了微生物多样性分析,在此基础上分离鉴定出具有耐受重金属铜镍的土壤微生物,并形成了如下结论:1、矿区土壤重金属Cu、Ni、Cr、Zn、Pb含量按重污染(旧尾矿坝、尾矿坝)、缓冲区(矿山公园、废渣堆100m)、人为干扰(农田土壤)、原生态区(下四分、西坡)次序依次减少;矿区土壤弱碱性,旧尾矿坝土壤电导率最大,Ni、Cu含量最高分别为:4574.108 mg·kg、1421.391 mg·kg,Mg和P含量也最高。2、矿区七个样地优势植物骆驼蓬(Peganum harmala Linn.)和中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus Novopokr)根际、非根际土壤微生物可培养结果显示,微生物数量在21 cfu·g-1.30×10 cfu·g。其中西坡微生物量最大,其次是尾矿坝,旧尾矿坝微生物数量最少。五个样地微生物数量与环境因子进行相关性分析表明:金川矿区土壤微生物数量与土壤中Cu、Ni含量呈显著相关。多元线性回归表明,电导率(EC)是对土壤微生物影响力最大的理化因子,其次是Ni和Cu离子,Ni对土壤细菌数量的影响大,Cu对土壤真菌数量的影响力大。3、以土壤中Ni、Cu含量背景数据的1倍,设计梯度筛选出耐重金属镍和铜的15株细菌,20株真菌。其中15株细菌属于5个属,9株属于节细菌属,其它四个属为:考克氏菌属(Kocuria),短杆菌属(Brevibacterium),动性球菌属(Planococcus),链霉菌属(Streptomyces);20株真菌属于9个属、1个目,8株属于淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum),其它8个属为:粘鞭霉属(Gliomastix),蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium),枝顶孢属(Acremonium),丛赤壳属(Nectria),翅孢壳霉属(Emericellopsis),青霉属(Penicillium),帚枝霉属(Sarocladium),1个目属于肉座菌目(Hypocreales)。4、对土壤进行454高通量测序,结果显示植物非根际土壤微生物种类丰富度高于根际土壤微生物种类;放线菌门和变形菌门在矿区属于优势菌群;土壤Cr含量对于微生物多样性的影响最大。

关键词：金川矿区 Ni Cu 耐性微生物分离多样性分析

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