若尔盖铀矿区土壤的微生物群落分布及对外源铀的响应.pdf

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1、若尔盖铀矿区土壤的微生物群落分布及对外源铀的响应2013张倩硕士应用化学陈晓明教授ClassifiedIndex:U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisInvestigationonSoilMicroorganismCommunityDistributionofUraniumMineinRuoergaiAreaandResponsetoExogenousUraniumPollutionStressGrade:2013Candidate:Zhan

2、gQianAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:AppliedChemistrySupervisor:Prof．ChenXiaomingApr.5.2016独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得，论文中不的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外■包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或一—同工作的同志对本研究其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示

3、了谢意。＇（占？台签名：矣＾令曰期：１关于论文使用和授权的说明目］本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，Ｉ：学校Ｗ公布该论有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可。（文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制乎段保存论文保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＇６．６．＾签名：导师签名：Ｗｌ曰期又０／於广户ｊ西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要土壤是微生物的大本营，重金属一旦污染土壤，将使得土壤微生物的生长代谢受到影响，导致微生物群落结构变化，生态平衡稳

4、定性受到破坏。然而，对于重金属污染和微生物群落之间的关系在国内外相对研究较多，而污染土壤的微生物对再次胁迫的响应研究被忽视。本文对若尔盖铀矿区不同污染区域的土壤进行样品采集，全面调查了研究区域的微生物分布情况；采用外源铀对若尔盖铀矿区的土壤样品进行胁迫处理，通过BIOLOG-ECO生态板技术及MiSep测序分析技术研究了外源铀胁迫下，土壤微生物种群的变化规律；在相同的样品预处理下，较系统地研究了外源铀胁迫对土壤环境质量生物学指标之间的关系。主要研究如下：1、铀矿区微生物群落分布及与重金属赋存状态的关系：以若尔盖铀矿区不同污染区域的土壤

5、和水作为样品，采用稀释平板法对样品中三大类微生物类群的种类及数量进行考察，结合样品理化性质分析该地区微生物的群落分布特性；采用16SrDNA序列分析技术和Biolog全自动微生物鉴定系统对优势菌株进行菌种鉴定，采用压力筛选法对优势菌株进行U(VI)抗性筛选。结果表明，该地区以好氧微生物为主，细菌和放线菌数量与普通土壤相似(细菌n×106cfu/g-n×108cfu/g·干土，放线菌n×104cfu/g-n×106cfu/g·干土)，真菌数量（n×102cfu/g-n×104cfu/g·干土）比普通土壤（n×103cfu/g~n×105

6、cfu/g·干土）偏少。在土壤垂直方向，三大类微生物数量随着土壤深度加深而减少，各采样点20cm深度微生物平均数量减少为表层的30%左右。从该研究区筛选得到了3株对浓度为120mg/L的铀具有较高耐受性的细菌。2、Biolog-ECO法分析铀矿区土壤微生物群落对外源铀胁迫的响应：采用BIOLOG-ECO生态板研究了土壤微生物群落代谢能力对外源铀胁迫的响应。结果表明，土壤微生物活性总体随着外源铀胁迫浓度的增大而减弱，胁迫浓度的增加可使土壤微生物群落Mclntosh指数降低，但是没有显著影响土壤微生物的Shannon指数和Simpson指

7、数。微生物群落对氨基酸类碳源的利用能力最高，对酚酸类的碳源利用能力最低。主成分分析可知，TY02组土壤微生物主要影响对PC1和PC2贡献较大的碳源的利用，TY05组土壤微生物主要影响对PC2贡献较大的西南科技大学硕士研究生学位论文第II页碳源的利用，而TY10组土壤微生物主要影响对PC1贡献较大的碳源的利用。对PC1和PC2贡献率较大的主要是利用碳水化合物的微生物群落。3、土壤细菌多样性对外源铀胁迫响应的MiSep测序分析：采用MiSep高通量测序技术，测定了外源铀胁迫下的土壤细菌属水平的变化情况。通过OTU聚类分析，发现所选中的三个

8、采样点的共有优势菌群12种（菌种数量占各细菌总数的1%以上），特有优势菌群14种（菌种数量占各细菌总数的1%以上），获得TY05采样点的独有细菌Gracilibacter和Lutispora。根据对三个处理组菌群OTU的