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其中有机质改良剂( 如生物炭) 可以改善微生物营养,提升微生物活性。生物炭能为植物提供更多的营养物质促进植物生长和吸引有利的细菌以刺激真菌的生长。生物炭能改变根际环境的物理化学参数,为细菌和真菌提供一个安全有利的生长环境; 添加生物炭后能改变土壤中根际微生物呼吸作用的速率,影响土壤中的碳循环,使土壤的理化性质发生改变,增加微生物的生物量,从而影响根际微生物的种类及其在根际的定殖情况。
矿物类改良剂在植物修复重金属污染土壤中对根际微生物具有重要影响。杜瑞英等研究多金属污染土壤中微生 物群落功能对麻疯树 - 化学联合修复的响应时发现,施用改良剂粉煤灰后土壤微生物指标显著高于 对照土壤,说明粉煤灰对污染土壤环境的改善具有 重要的影响。改良剂的投加能沉淀重金属或提高土壤对重金属的吸附,从而降低有效态金属含量。因而施加改良剂有利于提高土壤微生物群落功能多样 性,有利于加强植物修复重金属污染效果。
植物种类不同,根际微生物的多样性和优势种有显著差异。CLAY等研究表明,重金属土壤中根际细菌的群落结构会因为植物的种植而发生改变,同时根际细菌群落的相互作用也会影响植物的多样性与修复效果。例如,在受重金属污染的连续区域中,植物根际土中的细菌群落比非根际土中的丰富很多,且不同植物的根际细菌群落结构也有差异,其中优势植物种高羊茅根际中的耐性细菌的种类与数量最多。
研究者认为,该区域耐性细菌与高羊茅具有最强的共生关系,这种共生关系减少了 该区域的植物多样性,增强了高羊茅的优势性,使其成为该区域修复重金属的先锋植物,极大地增强了高羊茅修复重金属污染效果。根际微生物群落多样性越丰富,植物修复重金属效果越显著。
当前研究存在的问题
关于根际微生物群落多样性在植物修复重金属污染土壤中的大多数研究只考虑单一细菌或真菌的作用( 表 3) ,其它重金属的干扰会影响修复效果。然而实际污染场地多以复合污染为主,此外,细菌和真菌都是根际微生物重要组成部分,它们对植物吸收、重金属积累都具有重要影响,单一地研究细菌或真菌无法反映出整个根际微生物群落对植物修复体系的影响。
当前的研究中较少关注根际细菌与耐性植 物之间的相互选择性以及重金属污染场地的植物再生。大多数研究中只关注根际细菌或真菌的群落结 构变化,较少关注整个根际微生物群落的结构与功能。
关于根际微生物群落结构的研究争议:
主要是单一污染与复合污染在哪种条件下根际微生物群落结构更丰富。
THION 等研究发现受寄主紫花苜蓿的调控下复合污染场地中具有修复作用的真菌群落结构比较单一,真菌种类和数量都比较少。SOLIS-DOMINGUEZ 等研究受 Pb、Cr 复合污染的铅锌尾矿时发现菌根丛枝真菌与受单一重金属污染的菌根丛枝真菌相比,菌落的种类与结构更加丰富。
根际微生物群落结构变化与植物修复重金属污染的作用效果紧密相关,结构丰富度越高,修复效果越好。但在具体的修复应用中根际微生物群落结构变化与修复效果的关系如何仍有待研究。
当前的研究中较少关注根际细菌与耐性植 物之间的相互选择性以及重金属污染场地的植物再生。大多数研究中只关注根际细菌或真菌的群落结 构变化,较少关注整个根际微生物群落的结构与功能。
关于根际微生物群落结构的研究争议:
主要是单一污染与复合污染在哪种条件下根际微生物群落结构更丰富。
THION 等研究发现受寄主紫花苜蓿的调控下复合污染场地中具有修复作用的真菌群落结构比较单一,真菌种类和数量都比较少。SOLIS-DOMINGUEZ 等研究受 Pb、Cr 复合污染的铅锌尾矿时发现菌根丛枝真菌与受单一重金属污染的菌根丛枝真菌相比,菌落的种类与结构更加丰富。
根际微生物群落结构变化与植物修复重金属污染的作用效果紧密相关,结构丰富度越高,修复效果越好。但在具体的修复应用中根际微生物群落结构变化与修复效果的关系如何仍有待研究。
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