本土植物对铅锌渣环境土壤微生物多样性及功能基因表达的影响研究

研究人员开展本土植物对 Pb-Zn 渣环境土壤微生物研究，发现其可改善土壤养分，意义重大。

　　本研究旨在探究本土植物对铅锌渣（Pb-Zn slag）环境中土壤微生物多样性和功能基因表达的具体影响。土壤细菌群落的多样性十分庞大，这使得关键物种对土壤养分循环的贡献难以明确，研究通过分析细菌生物标志物来应对这一挑战。研究人员利用 16S rRNA 基因测序和多元统计分析，研究了三种草本植物 —— 青蒿（Artemisia annua）、醉鱼草（Buddleja davidii）和短柄苔草（Carex breviculmis）对根际细菌生物标志物和整体细菌群落结构的影响。结果显示，与无植被土壤（CK）相比，这些植物的存在显著提高了土壤养分水平，增强了微生物的代谢功能。具体而言，青蒿和醉鱼草增加了与氮（N）和磷（P）循环相关基因的丰度，比如参与氮循环的 nar 和 nir 基因家族，以及参与磷转运的 ugp 基因家族。这三种植物都增加了编码 ABC 转运蛋白的基因（czcABD）的丰度，其中短柄苔草的金属抗性基因（包括 ZnuB 和 ZnuC）丰度最高。关键生物标志物，如慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、Bryobacter 和 Rokubacteriales 发挥了重要作用。慢生根瘤菌属与青蒿和醉鱼草根际的固氮作用有关，而 Bryobacter 和 Rokubacteriales 则有助于短柄苔草根际的碳循环。网络分析表明，植物物种显著重塑了微生物相互作用网络，促进了根际内更高效的微生物相互作用。这些研究结果表明，土壤养分循环的增强主要是由生物标志物丰度和多样性的增加驱动的，强调了细菌生物标志物在改善金属污染环境中土壤养分方面的关键作用。