论文部分内容阅读
土壤中有机污染物的根际降解依赖于植物和微生物在根际的相互作用。菌根真菌可以和近85％的植物形成互惠共生关系。这种共生关系一旦形成，根际作用的范围就被扩展到了菌根际。菌根可以通过改变植物生理，养分利用和微生物结构等直接或者间接地影响土壤中有机污染物的降解。本研究旨在明确污染物胁迫下根际及菌根际效应的范围、作用强度，有机污染物在根际和菌根际微域空间的降解过程、变化规律及其相关机理。
以黑麦草为宿主植物，五氯酚(PCP)为目标污染物，采用多隔层三室根箱植物培养实现对距离根表不同远近根际微域土壤的分离，研究了PCP在黑麦草根际、菌根际微域内的降解行为和植物吸收。结果表明在毫米级根际及菌根际微域内，PCP的降解趋势均呈现近根室＞根室＞远根室的特点，并在离根表2 mm处达到最大降解。PCP的降解率在菌根际明显高于根际，以初始土壤添加PCP浓度为20mg/kg的处理为例，接种菌根真菌两个月后，PCP降解率达85.8％，比不接种的处理高12.2％。对PCP的植物吸收而言，接种菌根真菌处理的黑麦草根中PCP累积浓度明显低于不接种的处理，说明菌根真菌能够抑制黑麦草根部对PCP的累积,但这种抑制作用主要是通过菌根降低土壤中PCP浓度实现的。
为了进一步解释PCP在根际、菌根际微域降解行为的差异，探明菌根真菌的作用机理，研究了不同微域土壤中碱性磷酸酶、酚氧化酶活性随PCP降解的响应动态，同时借助PLFA法，研究了土壤微生物对PCP降解行为的响应规律及其群落结构在根际、菌根际微域的空间变化。结果显示，土壤酶活性及微生物量在根际、菌根际微域内的变化均受到离根表距离的强烈影响，并且在距离根表2 mm处均出现最大值。通过相关分析证实了PCP残留浓度与土壤微生物量及碱性磷酸酶活性之间存在显著相关关系，与酚氧化酶活性存在极显著相关关系，说明PCP在不同根际微区的降解的差异与变化规律很可能是土壤微生物和酶共同作用的结果。菌根真菌可提高土壤中酚氧化酶的活性、微生物量，改变根际微域微生物的菌落结构，从而促进菌根际PCP的降解，但对土壤碱性磷酸酶活性的影响不显著。