《土壤》
文章摘要:微生物群落作为土壤生态系统重要组分,长期低含量抗生素干扰会影响土壤中微生物群落结构及其功能。选取石家庄市为研究区,在2020年9月采集12个样点的表层土壤(0~25 cm),并根据空间方位将其划分为4个区(S1、S2、S3和S4);运用超高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS/MS)方法测定土壤中典型抗生素——喹诺酮类(quinolones,QNs)含量,明晰QNs在土壤中的空间分布特征,同时利用16S rRNA高通量测序技术对土壤中微生物群落结构及功能进行研究,识别其主要环境影响因子。结果表明:①4个区域的QNs总含量平均值由大到小依次为:S3(313.5 μg·kg-1)>S4(65.54 μg·kg-1)>S1(46.19 μg·kg-1)>S2(12.63 μg·kg-1)。其中诺氟沙星(NOR)含量最高(平均值为91.99 μg·kg-1),而恶喹草酸(OXO)含量最低(平均值为0.4486 μg·kg-1);②土壤颗粒以粉粒(2~50 μm)占比最高(66.7%~93.2%),而黏粒(小于2 μm)占比最低(2.50%~9.10%);土壤中总磷(TP)和氨氮(NH4+-N)无显著空间差异,而硝氮(NO3--N)、亚硝氮(NO2--N)和土壤粒径呈现显著空间差异;③微生物群落的优势菌门有6种,优势菌属有5种,其中放线菌(18.3%~34.6%)和变形菌(13.6%~34.1%)为主要优势菌门,Arthrobacter(3.24%~8.61%)和Nitrososphaeraceae(2.93%~9.46%)为主要优势菌属;α多样性分析结果表明,Shannon值在S2区最高(6.48),而在S3区最低(5.89);④相关性结果表明,QNs和土壤理化参数均会显著改变微生物群落的结构组成,OXO、NO3--N和土壤粒径会影响微生物群落多样性,而FLU、NH4+-N和NO2--N和土壤粒径会对微生物群落的功能产生影响。因此,需进一步加强石家庄市土壤环境中抗生素的风险管控。
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