Page 87 - 生态环境监测及环保技术发展

第三章 土壤微生态及盐碱地改良技术研究

化细菌数量均显著相关，多酚氧化酶活性与有机碳和总氮含量之间为负相关。
Ying 等发现废弃铜矿蜈蚣草修复后的根际土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶
呈上升态势，而且酶活与有机质呈正相关性，表明蜈蚣草显著改善了土壤肥力。

此外，土壤酶作为指示土壤重金属污染程度的主要指标之一，具有特异性。
文献发现重金属通过抑制土壤酶的活性基团、改变其蛋白质构象等方法，影响土
壤酶活性。基本表现为：污染重金属浓度的增加，土壤酶活性随之加强，但达到
一临界浓度后，土壤酶活性会逐渐减弱，该临界浓度与土壤类型、土壤酶种类和
污染重金属种类相关。邓霞等调查了伊犁地区煤矿厂的重金属含量，结果表明蔗
糖酶的活性与锌、铬、镍污染程度成负相关，与铅的污染程度成正相关。
（三）微生物群落结构与功能

土壤微生物群落的结构和组成变化是修复后土壤是否改善的直接标志，通过
对污染胁迫下土壤中微生物群落的种群结构和多样性及其动态变化进行解析，可
更真实、准确地揭示微生物的生态关系，明确生态系统的结构与功能，能够从本
质上对土壤微生物多样性及其与环境之间的关系产生系统的认识，为更好地研究

和利用这些资源奠定基础。随着宏组学技术的不断发展，原本 99% 不可培养的
环境微生物群体为世人所知。宏基因组学、宏蛋白质组学研究其结构与功能研究
发挥了重要作用。Handelsman 等于 1998 年首次提出宏基因组（Metagenome）概
念，是指环境中所有微生物基因组的总和。在植物修复重金属污染土壤过程中，
植物根际微生物分泌生长因子、酶类等促进植物根际对重金属的吸收、转运和积
累，同时促进土壤功能微生物群落的建立，因此通过组学方法跟踪根际土壤微生
物可以对土壤修复过程进行分析与监测。

Navarro-Noya 等对墨西哥的银尾矿中的植物根际微生物的宏基因组 DNA 进
行分析，发现在该区域的土壤中主要菌种为化能自养型和硫氧化型细菌。Nelson
等基于 16SrRNA 测序分析了铁尾矿植物修复过程中土壤细菌菌群的应答，在野
牛草和大滨藜根系土壤中分别发现固氮基因和氨氧化基因。在离子型稀土尾矿植
物修复根际微生物组学研究方面，李兆龙等利用相关序列扩增多态性分析了稀土

矿植物修复后细菌 DNA 多态性明显增加。陈熙等利用变性凝胶梯度电泳（DGGE）
技术分析不同植被修复下土壤微生物群落结构对植被修复的响应，发现湿地松和
山胡椒修复后稀土尾矿土壤微生物群落结构发生了明显改善，并且土壤微生物群
落的环境影响因子则转变为含水量、有机质、有机碳及总磷含量，揭示了微生物
在植被修复过程中所起到的重要作用。

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