近日，廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻研究員團隊針對植物根系相關微生物在重（類）金屬污染極端環(huán)境中的生存策略開展研究，揭示了香附根系共生微生物群落在鉛鋅礦區(qū)周圍污染土壤中的結構及變化。相關研究成果發(fā)表在國際環(huán)境領域權威期刊《Environmental Science and Pollution Research》。

　　采礦活動造成的土壤污染是目前國內十分關注的環(huán)境問題，而重（類）金屬污染會對生態(tài)安全和人類健康構成嚴重威脅。雖然關于重（類）金屬污染導致土壤特性和微生物群落的變化已有文獻記錄，但對植物根際相關微生物群落影響的研究仍較少。香附子是一種廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)的須根系植物，能夠適應惡劣的生存環(huán)境。前期研究表明，香附子適用于柴油和重金屬污染土壤植物修復，但未有相關報道指出其根際微生物群落對污染物清除存在影響，需要進一步研究論證。

　　基于此，研究團隊分別從被遺棄的鉛/鋅礦場、正在運營的鉛/鋅礦場以及未受污染的場地采集了大量香附子的非根際土壤、根際土壤和根內生菌樣品，用于分析不同場地重（類）金屬污染水平和香附子植物區(qū)位造成的細菌群落結構差異效應。研究發(fā)現(xiàn)，細菌的豐富度和多樣性取決于取樣地點和香附子植物的區(qū)位。各采樣點中，根內生菌的細菌群落表現(xiàn)出與非根際土壤、根際土壤不同的結構組成。而遺棄礦場的細菌多樣性最低，且根內生菌和根際土壤具有共同的核心微生物，表明它們在惡劣的環(huán)境下對香附子植物的生存起著關鍵作用。

　　綜合來說，在未污染礦區(qū)和活躍礦區(qū)之間，非根際土壤和根際土壤中優(yōu)勢菌門變化不大。盡管內生菌源于非根際及根際微生物的選擇性定植，但土壤營養(yǎng)狀況和污染程度會對根際和根內生菌的核心細菌菌群產(chǎn)生影響。該研究結論，進一步加深了對污染選擇下土壤-植物-微生物之間相互作用的了解，為未來植物修復的應用提供了更多理論依據(jù)。

　　此前，孫蔚旻團隊已對微生物在金屬污染極端環(huán)境下的主要生存策略提出了觀點。團隊認為，土壤中的重（類）金屬污染會對其微生物群落產(chǎn)生實質性影響。其中，對金屬污染極端環(huán)境具有耐受性和適應性的微生物可能成為關鍵物種，并發(fā)揮關鍵的生態(tài)功能（包括參與地球化學循環(huán)，促進植物存活生長）。本文的發(fā)表是對該項工作的進一步完善。

　　圖. 植物根系相關微生物在重（類）金屬污染的極端環(huán)境下的選擇性定植及與其相互作用

　　論文信息：

　　Pin Gao, Benru Song, Rui Xu, Xiaoxu Sun, Hanzhi Lin, Fuqing Xu, Baoqin Li, Weimin Sun, Structure and variation of root-associated bacterial communities of Cyperus rotundus L. in the contaminated soils around Pb/Zn mine sites, nitrogen, and sulfur cycling. Environmental Science and Pollution Research 2021

　　論文鏈接：

　　https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-277968/v1

　　（省科學院土壤環(huán)境所土壤生態(tài)修復研究團隊 宋本如/供稿）