油污土壤生态学论文

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1结果与讨论

1．1石油污染土壤理化特征分析

油污土壤的含水率均高于对照样品，证实油污土壤中含有油分进而对水分进行包裹，阻止了水分的蒸发。有机质的测定结果显示，油污土壤的有机质含量明显高于对照样品。对照样品和油污样品的土壤粒度、总氮、有效磷、速效钾测定结果没有明显规律性，说明能很快被植物吸收的钾和磷与土壤的污染程度无明显关联。所有的土壤样品的pH值无明显差异，并且均偏碱性。

1．2DGGE分析样品中的菌群结构差异

3个样品共检测到32个处于不同迁移位置的条带(见图1a)，其中1－1，1－2和1－C样品中分别检测到19个、16个和19个条带，显示该类土壤样品中的细菌多样性组成非常丰富，细菌菌群结构比较复杂。但是，3个样品间条带数差异不明显，显示其中微生物的种类多样性复杂度没有因石油污染产生明显的差异。聚类分析图可以看出，石油污染土壤样品1－1，1－2的菌群结构图谱相对较为近似，并且与它们的对照组1－C差异较大，这显示同一区域的样品与对照样之间的微生物菌群结构组成存在着明显的差异。经PCA分析后，确定3个样品中对于菌群结构差异贡献较大的条带6条，包括B8，B12，B16，B24，B26，B27号带(条带位置参见。这些条带除B12失败未能获得条带序列外，其余条带均成功测序。通过对序列比对分析获得其所代表的物种信息。除B16能够比对上已知物种，条带B8，B24，B26，B27均不能以较高相似性比对到已知的物种(＜96%)，显示它们所代表的是未被分离培养的微生物类群，而与之最近似的均为NCBIgenebank数据库中未培养的物种序列。B12，B16和B26为1－1和1－2共有的区别于1－C的特殊条带。B16和B26分别以100%的相似性比对上嗜血杆菌Haemophilussp．HGH0209和98.5%的相似性比对上未培养的Rubrobacter(放线菌红色杆菌属)。这2条条带以及条带B12只存在于石油污染土壤样品中或者是在其中的丰度要明显高于对照样品，显示这些微生物是造成石油污染和未污染土壤中菌群结构差异的主要类群。对照样品1－C中特有或比例较高的条带为B8，B24和B27，分别属于拟杆菌门、放线菌的红色杆菌属。B8在NCBIgenebank数据库中最近似的序列也只有96%的相似性，显示其所代表的是一个新的未知物种，其在RDP数据库的物种分类地位中以83%的可信度被归类于拟杆菌门鞘脂杆菌目的Gracil-imonas属。

1.316SrDNA克隆文库组成分析

DGGE技术的不足之处在于检测片段的长度较短(约200bp)，且群落中比较稀少的成员(＜1%)难以被检测到。需通过构建16SrDNA全长克隆文库对微生物组成进行更精细的分析。1－1，1－2和1－C样品构建16SrDNA克隆文库，分别获得可用序列70条、139条和37条。这246条16SrDNA序列总共被分成149个OTU。经与RDP数据库比对分析。其中主要的细菌类群属于变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门，其中最占优势的是变形菌门，分别占1－1，1－2和1－C样品细菌克隆文库的58.6%，46.8%和43.2%。显示在石油污染土壤中，变形菌门细菌的比例升高，而在对照样品中厚壁菌门和拟杆菌门细菌的比例则相对于石油污染土壤样品中较高。常见的石油降解菌假单胞菌属属于变形菌门，而在两个石油污染土壤样品中，假单胞菌属分别占了该样品变形菌门细菌的16.7%和10%，而在对照样品中则没有找到假单胞菌属的细菌。因此变形菌门细菌在样品中比例的升高很可能是与石油降解有关的微生物受到底物刺激后大量增殖所导致的。DGGE检测到的部分差异条带能够在16SrDNA克隆文库中找到相似的克隆，如B8条带序列与OTU29有96%的相似性。但是，其余DGGE条带与文库中已有的OTU相似性较低(＜92%)，可能是由于该条带所代表的细菌比例

2结论

石油污染土壤含水率和有机质含量增加，而其余理化指标无显著变化。DGGE结果显示油井周围污染和未污染土壤中细菌多样性丰富，微生物群落结构存在明显差异。16SrDNA克隆文库结果显示，石油污染土壤中存在明显的优势细菌类群为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门，且变形菌门细菌的比例较未污染土壤升高。这可能与石油污染土壤后刺激其降解微生物的增殖有关。

作者：杨琴 赵敏 朱妍 长庆油田 单位：超低渗油气田勘探开发国家工程实验室