抗生素因高残留难降解特点导致其为生态环境安全带来潜在危害。其中,四环素类抗生素对土壤生态系统会产生较大影响。蚯蚓作为土壤生态系统健康程度的指示性生物,在一定程度上对土壤中污染物的潜在危害及程度做出判断。本试验以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为对象,以盐酸四环素为外源胁迫物质进行研究:(1)采用滤纸试验法开展蚯蚓的急性毒性效应研究;(2)采用人工土壤试验法探究不同胁迫时间下蚯蚓体内主要氧化应激指标的变化;(3)利用因子分析模型筛选出不同胁迫浓度下蚯蚓体内能够指示胁迫程度的主要氧化应激指标;(4)探讨蚯蚓体内微生物群落功能多样性随着胁迫时间的变化趋势;(5)建立典型相关分析模型,研究蚯蚓体内微生物对不同碳源的利用强度变化;(6)探讨不同胁迫浓度下蚯蚓体内主要氧化应激指标与微生物群落碳源利用之间的关系变化。本文旨在阐明四环素胁迫对蚯蚓的毒性效应,探讨四环素胁迫下的蚯蚓体内的中毒机制,对评价四环素类抗生素的生态风险具有重要意义。研究结果表明:(1)蚯蚓不同部位主要氧化应激指标的变化存在差异性。胁迫1-3 d:抗氧化酶SOD在蚯蚓头部组织中发挥主要作用;而解毒酶GST在蚯蚓头部发挥解毒作用。胁迫4-7 d:SOD在蚯蚓头部组织中发挥作用;解毒酶ACh E在蚯蚓头部发挥作用。胁迫8-10 d:抗氧化酶GPX在蚯蚓头部占主要地位。胁迫20-30 d:CAT、GPX在蚯蚓头部、POD在蚯蚓尾部发挥作用;MDA出现在蚯蚓尾部组织中;解毒酶GST主要在蚯蚓尾部发挥作用,ACh E则在蚯蚓头部发挥作用。(2)不同胁迫浓度下蚯蚓体内的主要氧化应激指标:头部组织在低浓度(0.3、3 mg/kg)胁迫下的主要氧化应激指标为SOD、POD和GST;中等浓度(30 mg/kg)为CAT和GPX;高浓度(300、600 mg/kg)为GPX、MDA。尾部组织在低浓度胁迫下为CAT、GST和SOD;中等浓度为POD和GST;高浓度则为SOD、POD、CAT及ACh E。(3)蚯蚓体内微生物群落功能多样性随着胁迫时间的延长,呈现不同的变化趋势:短期胁迫开始时,Shannon-wiener多样性和Shannon均匀度指数随着胁迫时间的增加,上升幅度较大,Simpson优势度指数和Mc Intosh均匀度指数则上升幅度较小;胁迫前期,多样性指数变化较小,均匀度指数与优势度指数受到了明显的抑制作用。胁迫中期,均匀度指数有所回升;胁迫后期优势度指数开始增加。在长期胁迫下,各个多样性指数变化不明显。(4)不同胁迫浓度下蚯蚓体内微生物群落对碳源的利用强度以及主要氧化应激指标与微生物群落碳源利用之间的关系:在低浓度四环素胁迫下,蚯蚓体内微生物群落对碳水化合物类碳源的利用程度较高;随着浓度的升高,蚯蚓体内利用氨基酸类和酚酸类碳源的微生物占主导;在较高浓度四环素胁迫时,蚯蚓体内多为利用羧酸类碳源的微生物。CAT,POD,SOD和GPX指标与利用碳水化合物类碳源的微生物有关;GST和ACh E与利用多聚物类碳源的微生物有关;MDA则与利用氨基酸、羧酸和酚酸类碳源的微生物有关。