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本研究通过对采自广州郊区的水稻土及赤红壤中加入不同浓度的重金属镉(Cd)和铅(Pb)进行人工模拟污染，对重金属元素在不同土壤中的动态分布变化情况，对土壤呼吸强度、微生物生物总量、微生物熵Cmic/Corg，以及呼吸熵qCO2进行动态观测。研究重金属元素在耕地土壤中变化及其对土壤主要微生物参数的影响。
研究结果显示，在不同的培养时间内，土壤中Cd、Pb的DTPA浸提量呈现出不同的变化趋势。在84d以内，随着时间的延长，金属的DTPA浸提量逐渐下降，84d到168d内，金属的DTPA浸提量变化不大。土壤中金属的DTPA浸提量与全量呈现显著的正相关。DTPA能浸提出土壤中水溶性、交换态、吸附态、有机固定态和部分氧化态的重金属，这部分相对于其全量被认为是高度生物有效的形态，其快速方便的浸提程序，可以在类似土壤中作为一种有效的重金属污染的评价指标。土壤酸性条件是促进金属和活化的重要因素，赤红壤中重金属的DTPA浸提量显著高于水稻土重金属的DTPA浸提量。重金属Cd、Pb对水稻土及赤红壤的有机碳矿化率有一定的抑制作用：金属Cd加入水稻土当处理浓度为10及50mg·kg-1时，在第7d及14d时会促进土壤有机碳矿化率；而高浓度的重金属污染严重抑制了土壤微生物的生长与微生物活性，导致微生物基础呼吸强度显著降低。Cd对水稻土呼吸强度的抑制作用早于对赤红壤的抑制作用，而Pb对两者的影响时间基本一致。相关分析结果显示，重金属全量及DTPA浸提量与土壤有机碳矿化呈显著的负相关。重金属Cd、Pb对水稻土及赤红壤环境质量微生物学指标有较大的影响。受Cd、Pb污染的土壤微生物生物量C、N及微生物熵Cmic/Corg显著降低，而呼吸熵qCO2显著提高。随着土壤中金属含量的增高，微生物碳氮比增大。这些结果说明在Cd、Pb的胁迫下，水稻土与赤红壤的微生物活性受到抑制，其群落大小以及结构均发生了变化。相关分析结果显示，土壤微生物学指标BC及BN与土壤中重金属全量及DTPA浸提量呈现显著的负相关，表明土壤的微生物量随着土壤中重金属污染程度的加大而减少；同时土壤的BC/BN及qCO2与土壤中重金属全量及DTPA浸提量呈现显著的正相关，表明随着土壤污染程度的加大，土壤中微生物种群发生变化，真菌数量相对增加。研究结果也说明土壤微生物学指标在一定程度上可以用来评价土壤重金属污染程度。