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金属氧化物纳米材料(metal oxide nano-materials,MONMs)应用于人类生产、生活的各个领域,不可避免地进入环境介质中。土壤环境中MONMs的生态环境安全已成为研究的热点,尤其是农田土壤环境中MONMs的土壤微生态效应,然而以草本、灌木、乔木等修复植物为主的土壤环境中,MONMs的生态毒性效应鲜有报道。本论文通过室内盆栽实验,研究纳米氧化锌(ZnONPs)对修复植物(美洲商陆,重金属耐性植物)土壤微生态效应变化,考察美洲商陆(Phytolacca americana L.,以下简称商陆)对ZnONPs污染土壤中土壤环境的改善情况。选取自然界土壤作为培养基质,借助16sDNA和ITS技术,分析了ZnONPs暴露下商陆土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物类群的变化,解析重金属耐性植物-商陆对MONMs污染土壤的修复效果和土壤微生态结构变化,为修复生态学中重金属耐性植物修复MONMs污染土壤提供科学理论参考。主要结论如下:(1)商陆的植入,能有效的富集Zn2+,降低由ZnONPs造成的土壤pH升高,缓解土壤碱化加剧,并将土壤pH维持在一定范围,从而减轻ZnONPs对土壤的化学污染作用。(2)商陆植入ZnONPs污染土壤后,能显著的提升过氧化氢酶(CAT)、β-葡糖苷酶(GLU)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、中性蛋白酶(NPT)和中性磷酸酶(NP)的活性,缓解ZnONPs暴露造成的酶活性变化,增强土壤生态环境的抗逆性,在一定程度上提高土壤生化稳定性。(3)商陆的植入使得pH与全磷、速效氮、速效磷的不呈显著相关,增强了中性磷酸酶与速效磷的正相关性,增强土壤中P元素的矿化。(4)商陆植入后增加了土壤细菌的物种多样性和丰富度,提升了细菌群落中优势类群Bacteroidetes的相对丰度;抑制了土壤真菌的生长,降低了土壤真菌的物种多样性和丰富度,主要降低土壤病原性真菌丰度,使真菌群落结构单一化。上述微生物类群的变化使得土壤环境更利于植物生长。(5)商陆植入后,调节土壤pH,改变碳、氮、磷等元素的形态含量,调节土壤养分循环相关微生物种类及其丰度,提升了土壤微生态的健康水平。(6)商陆的植入改变了土壤酶代谢相关的细菌和真菌的物种种类和丰富度,提升了 C、N、P循环相关土壤酶活性,使得土壤C、N、P的矿化能力增强,从而提升了土壤微生态系统对ZnONPs污染的抗性。