第八届青年地学论坛

汞(Hg)是一种全球性污染物，进入到土壤中的Hg可能被特定的厌氧微生物转化为强神经毒性甲基汞(MeHg)，而土壤环境条件的改变可能会影响这些功能微生物的多样性与活性。土壤水分条件的改变会影响土壤的氧气状况和氧化还原过程，改变微生物群落组成，进而可能会影响土壤MeHg的积累。旱地土壤是一种典型的好氧环境，不利于厌氧微生物的生存，但是农业水分管理或自然降雨等因素会改变旱地土壤的瞬时水分条件，其是否会影响MeHg的积累尚不清楚。本研究以两种典型旱地土壤和长期淹水稻田土壤为试验对象，分析水分变化对土壤MeHg积累的影响。采用高通量测序技术，分析Hg甲基化微生物和细菌群落组成与MeHg积累的关联，探究水分管理对土壤MeHg积累影响的微生物生态机制。结果表明，旱地土壤淹水后Hg甲基化微生物Geobacter的相对丰度显著增加，刺激土壤中MeHg的生成；增温进一步促进MeHg的生成和Hg甲基化微生物Clostridium、Acetonema和Geobacter的富集；淹水刺激旱地土壤中非Hg甲基化微生物与Hg甲基化微生物之间的互营关系，增强Hg的微生物甲基化作用。在长期淹水稻田土壤中，MeHg的降解效率高于未淹水土壤；增温促进土壤中MeHg的降解和提高Isosphaeraceae、Frankiaceae、Clostridiaceae_1和Acidothermaceae的相对丰度，且这些微生物类群的相对丰度与MeHg浓度呈显著负相关（p < 0.05）。本研究结果为全球气候变化背景下预测土壤MeHg暴露风险提供了重要的科学依据和数据支撑。
 

旱地土壤；稻田土壤；水分变化；汞甲基化微生物；甲基汞生成；甲基汞降解