外源重金屬鉛和鎘對(duì)土壤生物活性及微生物群落多樣性的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-12 01:52
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)“三廢”的大量排放及農(nóng)藥化肥的不合理使用,重金屬污染問(wèn)題日趨凸顯出來(lái),重金屬污染影響了土壤質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品安全,對(duì)人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。本研究以我國(guó)南北地區(qū)兩種代表性的土壤(江西紅壤-酸性土壤和楊凌塿土-石灰性土壤)為研究對(duì)象,外源添加當(dāng)前污染較嚴(yán)重的鉛和鎘兩種重金屬布置小區(qū)試驗(yàn),于添加3年后分別在不同季節(jié)(冬季和夏季)采樣,研究了鉛、鎘對(duì)兩種不同性質(zhì)土壤中土壤酶和微生物量的影響。利用Illumina MiSeq高通量測(cè)序技術(shù),重點(diǎn)對(duì)冬、夏季鉛和鎘脅迫下塿土中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)序及統(tǒng)計(jì)分析,揭示了細(xì)菌群落對(duì)鉛和鎘不同的響應(yīng);采用平板篩選法,馴化分離出對(duì)鉛具有較強(qiáng)抗性的菌株4個(gè),其中真菌2株(編號(hào)為:Pb-W,Pb-9),放線菌2株(編號(hào)為:X-53,X-68),初步研究了這4個(gè)菌株的生長(zhǎng)特性及對(duì)鉛的去除吸附效果。本研究揭示了不同類型土壤中鉛和鎘對(duì)土壤生物指標(biāo)及微生物群落多樣性的影響,為建立重金屬污染早期預(yù)警指標(biāo)及重金屬鉛污染土壤的生物修復(fù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。本文取得的主要結(jié)論如下:(1)對(duì)比冬、夏季兩種土壤中微生物量碳、微生物商的含量發(fā)現(xiàn):重金屬鉛、鎘處理與...
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 重金屬污染概述
1.1.2 重金屬污染現(xiàn)狀
1.1.3 土壤重金屬鉛、鎘污染來(lái)源及危害
1.1.4 重金屬對(duì)土壤的危害
1.2 選題依據(jù)
1.2.1 土壤微生物種類的選擇及其功能
1.2.2 評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的微生物學(xué)指標(biāo)
1.2.3 微生物技術(shù)對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 重金屬對(duì)微生物量的影響
1.3.2 重金屬對(duì)土壤酶活性的影響
1.3.3 重金屬對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成和多樣性的影響
1.3.4 重金屬化學(xué)形態(tài)對(duì)土壤微生物的影響
1.3.5 土壤微生物群落多樣性研究方法及進(jìn)展
1.3.6 微生物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展
1.4 研究目的及意義
1.5 研究?jī)?nèi)容
1.5.1 重金屬鉛和鎘對(duì)微生物量及土壤酶的影響研究
1.5.2 重金屬鉛和鎘對(duì)冬、夏季塿土微生物多樣性的影響研究
1.5.3 重金屬鉛抗性菌株生長(zhǎng)特性及其對(duì)鉛去除和吸附效果的研究
1.6 技術(shù)路線圖
第二章 重金屬鉛和鎘對(duì)微生物量及土壤酶活性的影響研究
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)地概況
2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 重金屬鉛和鎘對(duì)土壤微生物量的影響
2.2.2 重金屬鉛和鎘對(duì)土壤酶的影響
2.3 討論
2.4 結(jié)論
第三章 鉛污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)土壤來(lái)源
3.1.2 土壤樣品基本理化性質(zhì)及重金屬含量測(cè)定
3.1.3 DNA提取、PCR擴(kuò)增和序列分析
3.1.4 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 土壤基本理化性質(zhì)及重金屬含量
3.2.2 鉛對(duì)細(xì)菌群落組成的影響及細(xì)菌部分特征
3.2.3 細(xì)菌在門水平上的分類
3.2.4 細(xì)菌在綱水平上的分類
3.2.5 細(xì)菌在目水平上的分類
3.2.6 細(xì)菌在科水平上的分類
3.2.7 組間差異物種分析
3.2.8 微生物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因素的相關(guān)性分析
3.3 討論
3.4 結(jié)論
第四章 鎘污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
4.1 材料方法
4.1.1 試驗(yàn)土壤來(lái)源
4.1.2 土壤樣品基本理化性質(zhì)及重金屬含量測(cè)定
4.1.3 DNA提取、PCR擴(kuò)增和序列分析
4.1.4 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 土壤基本理化性質(zhì)及重金屬含量
4.2.2 鎘對(duì)細(xì)菌群落組成的影響及細(xì)菌部分特征
4.2.3 細(xì)菌在門水平上的分類
4.2.4 細(xì)菌在屬水平上的分類
4.2.5 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
4.2.6 影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的因素
4.3 討論
4.4 結(jié)論
第五章 耐鉛微生物的篩選鑒定和生長(zhǎng)特性的研究
5.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.1.2 培養(yǎng)基的配制
5.2 主要儀器設(shè)備
5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
5.3.1 耐鉛微生物的篩選
5.3.2 耐鉛微生物的最大抗性水平研究
5.3.3 耐鉛微生物的分子生物學(xué)鑒定
5.3.4 耐鉛微生物的生長(zhǎng)特性分析
5.3.5 微生物對(duì)Pb2+的去除率研究
5.3.6 微生物對(duì)Pb2+的吸附研究
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 耐鉛菌株的基本特征
5.4.2 耐鉛微生物的最大抗性水平研究
5.4.3 耐鉛微生物的分子生物學(xué)鑒定
5.4.4 耐鉛微生物的生長(zhǎng)特性分析
5.4.5 微生物對(duì)Pb2+去除效果分析
5.4.6 微生物對(duì)Pb2+的吸附效果分析
5.4.7 微生物對(duì)Pb2+去除率和吸附率的比較
5.5 討論
5.6 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 本研究的主要結(jié)論
6.1.1 鉛和鎘對(duì)微生物量碳、氮及土壤酶的影響
6.1.2 鉛污染對(duì)塿土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
6.1.3 鎘污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
6.1.4 耐鉛微生物的篩選鑒定和生長(zhǎng)特性的研究
6.2 本研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 本研究的局限及進(jìn)一步研究設(shè)想
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3760693
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 重金屬污染概述
1.1.2 重金屬污染現(xiàn)狀
1.1.3 土壤重金屬鉛、鎘污染來(lái)源及危害
1.1.4 重金屬對(duì)土壤的危害
1.2 選題依據(jù)
1.2.1 土壤微生物種類的選擇及其功能
1.2.2 評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的微生物學(xué)指標(biāo)
1.2.3 微生物技術(shù)對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 重金屬對(duì)微生物量的影響
1.3.2 重金屬對(duì)土壤酶活性的影響
1.3.3 重金屬對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成和多樣性的影響
1.3.4 重金屬化學(xué)形態(tài)對(duì)土壤微生物的影響
1.3.5 土壤微生物群落多樣性研究方法及進(jìn)展
1.3.6 微生物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展
1.4 研究目的及意義
1.5 研究?jī)?nèi)容
1.5.1 重金屬鉛和鎘對(duì)微生物量及土壤酶的影響研究
1.5.2 重金屬鉛和鎘對(duì)冬、夏季塿土微生物多樣性的影響研究
1.5.3 重金屬鉛抗性菌株生長(zhǎng)特性及其對(duì)鉛去除和吸附效果的研究
1.6 技術(shù)路線圖
第二章 重金屬鉛和鎘對(duì)微生物量及土壤酶活性的影響研究
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)地概況
2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 重金屬鉛和鎘對(duì)土壤微生物量的影響
2.2.2 重金屬鉛和鎘對(duì)土壤酶的影響
2.3 討論
2.4 結(jié)論
第三章 鉛污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)土壤來(lái)源
3.1.2 土壤樣品基本理化性質(zhì)及重金屬含量測(cè)定
3.1.3 DNA提取、PCR擴(kuò)增和序列分析
3.1.4 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 土壤基本理化性質(zhì)及重金屬含量
3.2.2 鉛對(duì)細(xì)菌群落組成的影響及細(xì)菌部分特征
3.2.3 細(xì)菌在門水平上的分類
3.2.4 細(xì)菌在綱水平上的分類
3.2.5 細(xì)菌在目水平上的分類
3.2.6 細(xì)菌在科水平上的分類
3.2.7 組間差異物種分析
3.2.8 微生物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因素的相關(guān)性分析
3.3 討論
3.4 結(jié)論
第四章 鎘污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
4.1 材料方法
4.1.1 試驗(yàn)土壤來(lái)源
4.1.2 土壤樣品基本理化性質(zhì)及重金屬含量測(cè)定
4.1.3 DNA提取、PCR擴(kuò)增和序列分析
4.1.4 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 土壤基本理化性質(zhì)及重金屬含量
4.2.2 鎘對(duì)細(xì)菌群落組成的影響及細(xì)菌部分特征
4.2.3 細(xì)菌在門水平上的分類
4.2.4 細(xì)菌在屬水平上的分類
4.2.5 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
4.2.6 影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的因素
4.3 討論
4.4 結(jié)論
第五章 耐鉛微生物的篩選鑒定和生長(zhǎng)特性的研究
5.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.1.2 培養(yǎng)基的配制
5.2 主要儀器設(shè)備
5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
5.3.1 耐鉛微生物的篩選
5.3.2 耐鉛微生物的最大抗性水平研究
5.3.3 耐鉛微生物的分子生物學(xué)鑒定
5.3.4 耐鉛微生物的生長(zhǎng)特性分析
5.3.5 微生物對(duì)Pb2+的去除率研究
5.3.6 微生物對(duì)Pb2+的吸附研究
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 耐鉛菌株的基本特征
5.4.2 耐鉛微生物的最大抗性水平研究
5.4.3 耐鉛微生物的分子生物學(xué)鑒定
5.4.4 耐鉛微生物的生長(zhǎng)特性分析
5.4.5 微生物對(duì)Pb2+去除效果分析
5.4.6 微生物對(duì)Pb2+的吸附效果分析
5.4.7 微生物對(duì)Pb2+去除率和吸附率的比較
5.5 討論
5.6 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 本研究的主要結(jié)論
6.1.1 鉛和鎘對(duì)微生物量碳、氮及土壤酶的影響
6.1.2 鉛污染對(duì)塿土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
6.1.3 鎘污染對(duì)塿土細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響
6.1.4 耐鉛微生物的篩選鑒定和生長(zhǎng)特性的研究
6.2 本研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 本研究的局限及進(jìn)一步研究設(shè)想
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3760693
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