汞胁迫对蔬菜土壤细菌和真菌群落结构及丰度的影响

汞(Hg)是一种广泛存在于土壤环境中的全球污染物之一,土壤微生物对汞胁迫的敏感性强于动植物,可从微生物角度为蔬菜土壤汞污染生态风险评估提供科学依据。采用盆栽试验,应用荧光定量PCR和高通量测序(Illumina HiSeq)技术,分析对照(CK)、低浓度汞(T1)、中浓度汞(T2)和高浓度汞(T3)胁迫处理下蔬菜土壤hgcA基因数量、细菌数量、真菌数量和群落结构变化特征。结果表明,T1处理增加细菌和hgcA基因数量,分别比CK、T2和T3提高了37.48%和12.01%、57.31%和19.37%、88.85%和14.82%。汞胁迫降低了真菌数量,其中T2处理降低最显著。T3处理降低了土壤细菌群落α多样性指数(丰富度和多样性),T1处理降低了土壤真菌群落α多样性指数(丰富度和多样性)。土壤细菌门水平上,共获得18个类群,其中放线菌门、变形菌门和绿弯菌门为优势类群,且在不同处理间差异极显著。T2和T3处理分别显著增加了变形菌门和放线菌门相对丰度。绿弯菌门相对丰度均表现随汞浓度增加逐渐递减的趋势。土壤真菌门水平上,共获得9个类群,其中子囊菌门、被孢菌门和担子菌门为优势类群,其相对丰度共占真菌群落的94.64%。随着汞浓度增加,子囊菌门相对丰度递增,被孢菌门相对丰度递减。担子菌门在T1处理中最高(5.40%)。土壤pH值、铵态氮含量、硝态氮含量和全汞含量与土壤细菌数量、细菌和真菌群落结构有显著关系。综上,汞胁迫对蔬菜土壤hgcA基因、细菌和真菌数量有显著影响,高汞胁迫造成了土壤细菌多样性减少,细菌和真菌群落结构和组成发生变化,而细菌群落对汞胁迫的敏感性强于真菌。