陳海生，陳韜略，蔡林生，李若華，羅 文，高永勝，李振宇，裴孝鐘，王 雪

（1.浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院，杭州 31123；2.浙江農(nóng)林大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，杭州 311300）

近年來，土壤重金屬污染已成為嚴(yán)重的環(huán)境問題，對(duì)作物生產(chǎn)、糧食安全和人類健康構(gòu)成巨大威脅。鎘（Cd）是一種人體非必需的元素，具有潛在的“致癌、致畸、致突變”效應(yīng)，極易通過食物鏈進(jìn)入人體從而傷害人體健康[1]。由于工業(yè)“三廢”的日漸增多和含Cd肥料大量使用，大量的重金屬Cd進(jìn)入土壤后導(dǎo)致土壤中Cd污染日趨嚴(yán)重。由于其在環(huán)境中具有潛在的毒性和高流動(dòng)性，使其成為重金屬中毒性最大、分布最廣泛的污染物之一[2]。其中蔬菜受重金屬Cd污染的情況日益嚴(yán)重，Cd污染嚴(yán)重的土壤會(huì)抑制蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育導(dǎo)致蔬菜作物減產(chǎn)和蔬菜可食部分Cd含量超標(biāo)[3]。因此，對(duì)Cd污染蔬菜農(nóng)田土壤的修復(fù)變得十分重要[4-5]。

農(nóng)田土壤微生物是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最活躍的部分，在促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)、維持生態(tài)系統(tǒng)平衡方面起著重要作用。微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性指數(shù)能夠直接反映農(nóng)田土壤的污染程度，其對(duì)環(huán)境條件的變化響應(yīng)靈敏，能夠真實(shí)評(píng)估各種污染物對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的危害程度[6]。高通量測(cè)序能同時(shí)大批量對(duì)土壤樣品微生物的優(yōu)勢(shì)菌群、稀有物種等進(jìn)行檢測(cè)[7]。DUAN 等[8]采用高通量測(cè)序技術(shù)研究了不同濃度Cd污染對(duì)我國(guó)東北普通始成土細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響，發(fā)現(xiàn)高濃度的Cd能提高農(nóng)田土壤細(xì)菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)，羅爾斯通菌屬（Ralstonia）、慢生根瘤菌屬（Bradyrhizobium）、根微菌屬（Rhizomicrobium）和阿菲波菌屬（Afipia）是高抗Cd 污染的細(xì)菌菌屬。GUO 等[9-10]采用高通量測(cè)序技術(shù)研究了陜西省商洛市被鎘（Cd）、鉛(Pb)和鋅(Zn)污染的農(nóng)田土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了對(duì)這些重金屬敏感的細(xì)菌菌屬如羅爾斯通菌屬（Ralstonia）、芽單胞菌屬（Gemmatimona）、羅思河小桿菌屬（Rhodanobacter）、水恒桿菌屬（Mizugakiibacter）。趙立君等[11]研究了砷(As)污染濕地土壤細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌群落對(duì)As污染具有較為敏感的響應(yīng)，在As濃度為400 mg·kg-1時(shí)存在大量的假單胞菌科（Pseudomonas），可為As 污染濕地微生物修復(fù)提供借鑒。但關(guān)于Cd 污染條件下濱海灘涂圍墾區(qū)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征的研究報(bào)道并不多見。

西蘭花(Brassica oleracea var.italica)為十字花科蕓薹屬蔬菜，其原產(chǎn)地為歐洲。色澤深綠，因其口味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)全面，深受消費(fèi)者喜愛[12]。西蘭花是我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上比較有競(jìng)爭(zhēng)力的蔬菜品種[13-14]，其作為浙江省的特色蔬菜，主要分布在浙江省沿海灘涂圍墾區(qū)。本研究利用Miseq測(cè)序平臺(tái)采用高通量測(cè)序技術(shù)分析不同濃度Cd 污染條件下濱海灘涂濕地圍墾區(qū)西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及多樣性指數(shù)變化特征，研究Cd污染對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響規(guī)律，并探索有利于Cd污染修復(fù)的抗Cd細(xì)菌菌群，以期為我國(guó)濱海灘涂地西蘭花重金屬污染土壤微生物修復(fù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)所用土壤采用浙江省臨海市上盤鎮(zhèn)磊石坑村西蘭花種植基地土壤(表層0~20 cm)，底質(zhì)為黏泥沙質(zhì)，成土母質(zhì)為新淺海沉積物。土壤pH 值為7.48，有機(jī)質(zhì)(Organic matter)含量為15.52 g·kg-1，土壤鹽分含量為0.11%,全氮(Total N)0.98 g·kg-1，有效磷(Available P)105.13 mg·kg-1，速效鉀(Available K)257.05 mg·kg-1。先把土樣自然晾干，再進(jìn)行粉碎，過2 mm 尼龍篩。取10 kg 土樣置于培養(yǎng)盆內(nèi)，試驗(yàn)用盆規(guī)格為：內(nèi)口徑44 cm，底徑32 cm，高32 cm。共設(shè)置3個(gè)Cd污染濃度梯度，分別是0，3.5，60 mg·kg-1，依次標(biāo)記為Cd0、Cd3.5、Cd60組。具體做法是將CdCl2·2.5H2O按照0，3.5，60 mg·kg-1的濃度梯度（濃度以純Cd 計(jì)，Cd 的起始濃度參考國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）配成水溶液，均勻澆灌于盆土中(滲出液反復(fù)回收澆灌，直到Cd 離子與盆栽土壤均勻混合)，以澆清水作對(duì)照為Cd0，每個(gè)處理5 次重復(fù)[15]。其中Cd3.5為我國(guó)受重金屬污染較嚴(yán)重地區(qū)土壤Cd污染濃度的平均值[16]。于2022年4月10日選取生長(zhǎng)旺盛且大小均勻一致的西蘭花幼苗種植到試驗(yàn)盆里。每個(gè)試驗(yàn)盆內(nèi)栽植5 株西蘭花幼苗，每個(gè)處理重復(fù)3 個(gè)平衡試驗(yàn)。全部試驗(yàn)用盆置于浙江省臺(tái)州農(nóng)業(yè)科學(xué)院人工氣候室內(nèi)，肥水管理和其他措施包括除草等均一致。培養(yǎng)3 個(gè)月后進(jìn)行土樣取樣，取樣前先讓試驗(yàn)盆自然落干，在土壤表層0~10 cm處采集直徑小于0.1 cm各植株細(xì)根，用抖落法[17-18]收集黏附在植株細(xì)根上的土壤作為西蘭花根際土壤樣品，取土樣時(shí)進(jìn)行3次重復(fù)，將土樣混合均勻、去雜和過篩后，取10 g土樣置于冰盆內(nèi)直接寄往杭州聯(lián)川生物公司。

1.2 土壤細(xì)菌高通量測(cè)序

采用E.Z.N.A.Soil DNA Kit 試劑盒(D5625,Omega,Inc.,USA)提取土樣的總DNA。使用上下引物分別為341F (5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′)和805R (5′-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3′)，對(duì)16S rDNA基因的(V3-V4)進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物通過2%瓊脂糖凝膠泳進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)片段進(jìn)行切膠回收，回收采用AXYGEN公司的凝膠回收試劑盒。測(cè)序在Illumina Miseq PE300平臺(tái)上進(jìn)行。

1.3 生物信息處理

根據(jù)Barcode序列拆分各樣品數(shù)據(jù)，然后使用FLASH 對(duì)截取Barcode和引物的序列進(jìn)行拼接[19]；采用根據(jù)fqtrim（v0.94）對(duì)原始序列進(jìn)行過濾、拼接和嵌合體去除[20]，以獲得高質(zhì)量的clean 標(biāo)簽。使用Vsearch 軟件對(duì)嵌合序列進(jìn)行過濾（v2.3.4）。根據(jù)SILVA（release 132）分類器，利用每個(gè)樣本的相對(duì)豐度對(duì)特征豐度進(jìn)行歸一化。利用QIIME2 軟件分別對(duì)每個(gè)樣本計(jì)算細(xì)菌的Alpha 多樣性指數(shù)。采用Blast 進(jìn)行序列比對(duì)，每個(gè)代表性序列用SILVA 數(shù)據(jù)庫對(duì)特征序列進(jìn)行注釋。其他圖使用R 包實(shí)現(xiàn)（v3.5.2）。所得到的數(shù)據(jù)用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Cd污染條件下西蘭花根際土壤細(xì)菌多樣性特征

Miseq 測(cè)序所得土壤樣品經(jīng)質(zhì)檢后，獲得了各處理樣品的細(xì)菌有效序列數(shù)。由表1 可知，西蘭花根際土壤細(xì)菌有效序列以Cd3.5 即Cd 濃度為3.5 mg·kg-1的處理組為最高，其次是Cd60 即Cd 濃度為60 mg·kg-1的處理組，而以對(duì)照組即不設(shè)Cd 污染的西蘭花根際土壤細(xì)菌有效序列最低。各處理及對(duì)照的有效序列比例均大于71%。序列長(zhǎng)度在400~500 bp 和300~400 bp 的分別占99.90%和0.08%，總計(jì)大于99.98%，符合分析要求。

表1 不同程度Cd污染西蘭花根際土壤細(xì)菌有效序列讀數(shù)及OTUs數(shù)Table 1 The sequence readings and OTUs of soil bacterial of rhizosphere of broccoli under different gradients of cadmium contamination

經(jīng)質(zhì)控和去除嵌合體后，所得有效序列以97%的一致性聚類成OTUs，各處理及對(duì)照組的OTUs數(shù)為419~1 687 個(gè)，共計(jì)2 577 個(gè)。其中以Cd3.5 即Cd濃度為3.5 mg·kg-1的樣品OTUs數(shù)最多,為1 687個(gè)，其次是對(duì)照組樣品，OTUs 數(shù)為1 065 個(gè)，而以Cd60組樣品的OTUs 數(shù)最少，只有419 個(gè)。這三者之間的差異均達(dá)顯著水平（p<0.05）。

不同Cd 濃度污染下西蘭花根際土壤細(xì)菌共有的OTUs 數(shù)是96 個(gè)，占總數(shù)的3.73%；Cd3.5 組樣品特有的細(xì)菌OTUs 數(shù)為1 216 個(gè)，占總數(shù)的47.18%；Cd60 組樣品特有的細(xì)菌OTUs 數(shù)為229 個(gè)，占總數(shù)的8.89%；而對(duì)照組Cd0樣品特有的細(xì)菌OTUs數(shù)為634 個(gè)，占總數(shù)的24.60%。Cd3.5 組樣品土壤細(xì)菌特有OTUs 數(shù)比對(duì)照增加191.80%，而Cd60 組樣品土壤細(xì)菌特有OTUs數(shù)比對(duì)照減少63.88%（圖1）。

土壤微生物Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)用來表示其豐富度和多樣性。由表2 可知，不同程度Cd污染對(duì)西蘭花根際土壤細(xì)菌Chao1 指數(shù)和Shannon指數(shù)的影響程度是不同的。Chao1 指數(shù)和Shannon指數(shù)均以Cd3.5 處理組樣品為最高，其值分別為1 623.31和9.26，比對(duì)照的1 029.12和8.37分別增加57.74%和10.63%，而Cd60處理組樣品的Chao1指數(shù)和Shannon 指數(shù)下降至403.02 和6.93，分別比對(duì)照降低60.85%和17.21%，3 個(gè)處理的差異程度均達(dá)顯著水平(p<0.05)。

表2 不同程度Cd污染西蘭花根際土壤細(xì)菌Alpha多樣性指數(shù)Table 2 Alpha diversity in soil bacterial communities of rhizosphere soils of broccoli under different gradi‐ents of cadmium contamination

2.2 Cd污染對(duì)西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在門水平上組成的影響

通過對(duì)測(cè)序結(jié)果的物種注釋，各處理組土壤樣品中所檢測(cè)到的細(xì)菌菌群分屬于35 門、97 綱、205目、315 科、506 屬。在門水平上，各處理組土壤細(xì)菌群落組成均以變形菌門(Proteobacteria，48.26%~60.38%)為主，其次是放線菌門(Actinobacteria，4.78%~19.50%)，其他占比較大的還有酸桿菌門(Acidobacteria，3.56%~10.31%)、擬桿菌門(Bacteroidetes，4.24%~8.54%)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes，3.21%~4.88%)、髕骨菌門(Patescibacteria，1.02%~8.57%)、綠灣菌門(Chloroflexi，2.62%~4.60%)、棒狀桿菌門(Rokubacteria，2.37%~3.14%)、浮霉菌門(Planctomycetes，0.77%~3.38%)、疣微菌門(Verrucomicrobia，1.27%~2.56%)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae，0.70%~1.48%)、厚壁菌門(Firmicutes，0.20%~1.62%)。

不同程度Cd 污染條件下，西蘭花根際土壤細(xì)菌群落組成在門水平上發(fā)生了明顯的變化。由圖2可知，在門水平上，未經(jīng)Cd污染處理的Cd0組土壤變形菌門的相對(duì)豐度為48.92%，經(jīng)Cd3.5組處理后，變形菌門的相對(duì)豐度稍有下降，但與Cd0相比差異不顯著(p>0.05)。當(dāng)Cd濃度增加到60 mg·kg-1時(shí)，土壤變形菌門的相對(duì)豐度增加到60.38%，增加23.43%，與Cd0 和Cd3.5 組的差異均達(dá)顯著水平(p<0.05)。土壤放線菌門的相對(duì)豐度隨著Cd濃度的上升呈下降趨勢(shì)，Cd3.5組比Cd0組下降30.62%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)，Cd60組比Cd0組下降75.49%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤酸桿菌門的相對(duì)豐度在低濃度Cd污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，在Cd3.5組樣品其相對(duì)豐度比Cd0時(shí)增加30.34%，其差異程度達(dá)極顯著水平(p<0.01)，而在高濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，Cd60組樣品酸桿菌門相對(duì)豐度比Cd0時(shí)降低54.99%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤擬桿菌門的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)上升幅度不大，與對(duì)照差異未達(dá)顯著水平(p>0.05)，而在高濃度Cd 污染時(shí)上升幅度較大，比對(duì)照Cd0 增加101.42%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤芽單胞菌門的相對(duì)豐度也隨著Cd污染程度的加劇而呈升高的趨勢(shì)，Cd60 組的比對(duì)照升高52.03%，其差異達(dá)顯著水平(p<0.05)。土壤綠灣菌門的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，Cd3.5 組樣品其相對(duì)豐度比對(duì)照Cd0 組增加27.42%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)，在高濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，Cd60 組樣品其相對(duì)豐度比對(duì)照Cd0 組的下降27.42%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。棒狀桿菌門的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，Cd3.5 組比Cd0 組增加30.83%，差異程度達(dá)極顯著水平(p<0.01)，而在高濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，但Cd60 組與對(duì)照Cd0 相比差異未達(dá)顯著水平(p>0.05)。浮霉菌門的相對(duì)豐度隨著Cd 污染程度的加劇一直呈下降趨勢(shì)，在Cd 3.5 時(shí)下降26.33%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)，而到Cd60 時(shí)下降77.22%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤疣微菌門的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，Cd3.5 組樣品其相對(duì)豐度比對(duì)照雖有增加，但差異未達(dá)顯著水平(p>0.05)，在高濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，Cd60 組樣品其相對(duì)豐度比對(duì)照降低45.02%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤硝化螺旋菌門和厚壁菌門的相對(duì)豐度也呈同樣的趨勢(shì)，在低濃度Cd污染時(shí)其相對(duì)豐度分別比對(duì)照增加37.04%和110.39%，并且差異均達(dá)極顯著水平(p<0.01)，而在高濃度Cd污染時(shí)其相對(duì)豐度呈急劇下降趨勢(shì)，分別比對(duì)照降低35.19%和74.03%，其差異均達(dá)極顯著水平(p<0.01)。

圖2 門水平上不同濃度Cd污染條件下西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Figure 2 The bacterial communities at phylum level in rhizosphere soils of broccoli under different gradients of cadmium contamination

2.3 Cd污染對(duì)西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在屬水平上組成的影響

在屬水平上，各處理組土壤樣品中細(xì)菌群落均以羅思河小桿菌屬(Rhodanobacter,4.52%~21.25%)為主，其次為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas，2.45%~4.83%)、馬賽菌屬(Massilia，1.59%~4.03%)、未分類的噬幾丁質(zhì)科(Chitinophagaceae-unclassified，1.42%~2.56%), 其他相對(duì)豐度較大的還有假節(jié)桿菌屬（Pseudarthrobacter，0.36%~3.22%)、未分類的α-變形菌(Alphaproteobacteria-unclassified，1.07%~2.08%)、黏液桿菌屬(Muciaginibacter，0.97%~2.12%)、慢生根廇菌屬(Bradyrhizobium，1.08%~1.54%)、鏈霉菌屬(Streptomyces，0.18%~1.86%)、黃桿菌屬(Flavobacterium，0.20%~2.78%)、杜搟氏菌屬(Duganella，0.62%~1.49%)、紅假單胞菌屬(Rhodopseudomonas，0.46%~1.87%)、硝化螺旋菌屬(Nitrospira，0.70%~1.32%)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira，0.49%~1.06%)、中慢生根廇菌屬(Mesorhizobium，0.73%~0.91%)、火山巖海球菌屬(Marmoricola，0.63%~0.82%)、諾卡氏菌屬(Nocardioides，0.19%~1.27%)。

不同程度Cd 污染條件下，西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在屬水平上發(fā)生了明顯變化。由圖3 可知，未經(jīng)Cd污染處理的土樣羅思河小桿菌屬相對(duì)豐度為8.84%，經(jīng)Cd3.5組處理后，其相對(duì)豐度大幅度下降，下降幅度為48.87%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。當(dāng)Cd濃度增加到60 mg·kg-1時(shí)，土壤羅思河小桿菌屬相對(duì)豐度增加到21.25%，增加140.38%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤鞘氨醇單胞菌屬的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，但上升幅度只有5.69%，與對(duì)照的差異程度不明顯，在高濃度Cd污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，下降幅度達(dá)46.39%，其差異程度達(dá)極顯著水平(p<0.01)。土壤假節(jié)桿菌屬、黏液桿菌屬以及紅假單胞菌屬的相對(duì)豐度隨著Cd濃度的增加一直呈下降趨勢(shì)。土壤黃桿菌屬的相對(duì)豐度隨著Cd污染程度的加劇呈一直升高的趨勢(shì)，其Cd60組的相對(duì)豐度比對(duì)照增加1290.00%，其差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。

圖3 屬水平上不同濃度Cd污染條件下西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Figure 3 The bacterial communities at genus level in rhizosphere soils of broccoli under different gradients of cadmium contamination

3 討論與結(jié)論

曾經(jīng)有學(xué)者認(rèn)為，重金屬污染會(huì)對(duì)土壤微生物多樣性的變化產(chǎn)生影響，隨著污染的加重，土壤微生物多樣性會(huì)出現(xiàn)拱橋形的變化趨勢(shì)[21]。當(dāng)重金屬污染劑量較低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生抑制優(yōu)勢(shì)種群的競(jìng)爭(zhēng)性排除效應(yīng)，而促進(jìn)劣勢(shì)種群的生長(zhǎng)和繁殖，導(dǎo)致微生物多樣性升高。而重金屬污染劑量較高時(shí)，會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生毒性，某些造成微生物物種消亡，而致使微生物多樣性下降。邢奕等[22]研究了密云水庫上游鐵礦區(qū)重金屬污染對(duì)土壤微生物群落的影響，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、放線菌的種群多樣性水平隨著重金屬污染程度的加強(qiáng)呈先上升再下降的趨勢(shì)。鄭涵等[23]的研究發(fā)現(xiàn)低濃度Zn 脅迫(200 mg·kg-1)促進(jìn)微生物群落數(shù)量的增加，提高了群落結(jié)構(gòu)多樣性，而高濃度Zn脅迫(>800 mg·kg-1)時(shí)，較重程度的鋅脅迫對(duì)微生物產(chǎn)生了明顯的抑制作用。趙立君等[11]研究了砷(As)脅迫對(duì)濕地生境下土壤微生物生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)低濃度砷(As)脅迫會(huì)在一定程度上刺激As敏感微生物的生長(zhǎng)繁殖，造成微生物多樣性增加，而高濃度As脅迫會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生明顯的抑制作用，導(dǎo)致某些物種消亡而微生物多樣性下降。本研究在濱海灘涂濕地圍墾區(qū)西蘭花根際土壤上的研究也表明了低濃度Cd 污染時(shí)西蘭花根際土壤細(xì)菌Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)與對(duì)照相比大幅度上升(p<0.01)，而高濃度Cd 污染時(shí)西蘭花根際土壤細(xì)菌Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)大幅度下降(p<0.01)。各樣品土壤細(xì)菌特有的OTUs 數(shù)變化也呈同樣的趨勢(shì)(p<0.01)，即低濃度Cd污染時(shí)土壤細(xì)菌特有的OTUs數(shù)與對(duì)照相比呈大幅度增加趨勢(shì)，而在高濃度Cd污染時(shí)土壤細(xì)菌特有的OTUs數(shù)與對(duì)照相比呈大幅度減少趨勢(shì)(p<0.01)。本研究結(jié)果與上述學(xué)者的結(jié)論一致。

趙立君等[11]在研究砷污染濕地生境下土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征時(shí)檢測(cè)到，在高濃度砷（As）污染條件下，土壤變形菌門的相對(duì)豐度為75.00%，而厚壁菌門的相對(duì)豐度只有7.00%。本研究結(jié)果也表明了在高濃度Cd 污染下土壤變形菌門的相對(duì)豐度升高至60.38%，而厚壁菌門的相對(duì)豐度下降至0.20%，這說明土壤變形菌門是能夠在高濃度Cd 污染條件下生存下來的耐Cd 微生物，并能成為土壤細(xì)菌群落的主導(dǎo)，這一點(diǎn)與趙立君等[11]的研究結(jié)果相一致。另外，土壤酸桿菌門、綠灣菌門、疣微菌門、硝化螺旋菌門、棒狀桿菌門在低濃度Cd 污染時(shí)其相對(duì)豐度增加，而在高濃度Cd 污染時(shí)其相對(duì)豐度降低，說明在這些菌門中可能存在大量的對(duì)Cd 敏感的細(xì)菌群落在Cd 刺激下大量出現(xiàn)，而隨著Cd 濃度的升高，Cd對(duì)土壤細(xì)菌產(chǎn)生毒性，大量對(duì)Cd敏感的細(xì)菌逐漸消失，而使群落結(jié)構(gòu)趨于單一、穩(wěn)定。

Cd 污染使濱海灘涂濕地圍墾區(qū)西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在門水平上發(fā)生了變化。隨著Cd污染程度的加重，農(nóng)田土壤放線菌門和浮霉菌門的相對(duì)豐度呈一直下降的趨勢(shì)，擬桿菌門和芽單胞菌門的相對(duì)豐度呈一直升高的趨勢(shì)，土壤變形菌門和髕骨菌門的相對(duì)豐度則呈先下降后上升的趨勢(shì)。而酸桿菌門、棒狀桿菌門、疣微菌門、硝化螺旋菌門和厚壁菌門的相對(duì)豐度均呈先上升后下降的趨勢(shì)，說明這5個(gè)菌門中可能存在大量對(duì)Cd敏感的菌群，在Cd的刺激下大量出現(xiàn)，群落結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜多樣，導(dǎo)致這些菌群的相對(duì)豐度上升。而當(dāng)Cd 污染程度繼續(xù)加重時(shí)，這些菌門的相對(duì)豐度呈下降趨勢(shì)，這說明隨著Cd 污染程度的增強(qiáng)，Cd 對(duì)土壤細(xì)菌產(chǎn)生了毒性，大量對(duì)Cd 敏感的細(xì)菌不斷消失，而使變形菌門、擬桿菌門、髕骨菌門、芽單胞菌門這些能夠在高濃度Cd 污染環(huán)境下能夠生存下來的耐Cd 細(xì)菌門成為農(nóng)田土壤細(xì)菌的主體。

不同程度Cd污染條件下，西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在屬水平上發(fā)生了明顯變化。土壤羅思河小桿菌屬相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)，而在高濃度Cd 污染時(shí)呈升高趨勢(shì)，土壤鞘氨醇單胞菌屬的相對(duì)豐度在低濃度Cd 污染時(shí)呈上升趨勢(shì)，在高濃度Cd 污染時(shí)呈下降趨勢(shì)。土壤假節(jié)桿菌屬、黏液桿菌屬以及紅假單胞菌屬的相對(duì)豐度隨著Cd濃度的增加一直呈下降趨勢(shì)。土壤黃桿菌屬的相對(duì)豐度隨著Cd 污染程度的加劇呈一直升高的趨勢(shì)。在高濃度Cd 污染處理下，西蘭花根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，耐Cd 的細(xì)菌菌群占據(jù)主導(dǎo)地位。在高濃度Cd 污染處理下在屬水平上仍然具有高豐度的菌群有羅思河小桿菌屬，以及Gemmatimonadaceae-unclassified、馬賽菌屬、Candidatus-Adlerbacteria-unclassified、Chitinophagaceae-unclassified、Alphaproteobacteria-unclass、黃桿菌屬、杜搟氏菌屬，這些菌屬可以被認(rèn)為是在濱海灘涂濕地西蘭花種植田土壤上高抗Cd污染的細(xì)菌菌群。