中科院城市环境所在抗生素破坏土壤微生物研究中取得进展等近期两则土壤科学研究进展|研究
导 读
近期两则土壤科学研究进展。
来源：根据中国科学院、中国农业科学院网站近期相关报道整理
中科院城市环境所在抗生素破坏土壤微生物研究中取得进展
土壤动物数量众多，种类丰富，在土壤生态系统中扮演着关键的作用。另一方面，肠道微生物对宿主的健康具有重要作用，土壤动物肠道微生物是土壤微生物组的重要组成部分，但是人们对土壤动物肠道微生物的认识却十分缺乏。随着人类活动的加剧，大量污染物进入了土壤生态系统，他们对土壤动物的影响已经引起了大家广泛的关注。但是污染物对土壤动物肠道微生物的影响却仍不清楚。提升土壤动物肠道内抗性基因多样性的认识，有助于了解抗性基因在土壤食物网中的传递与影响。
中国科学院城市环境研究所城市土壤与生物地球化学研究组，通过高通量测序与高通量定量PCR等技术，率先建立了土壤动物跳虫肠道微生物的提取方法，发现抗生素浓度可以显著降低土壤动物跳虫肠道微生物的丰度、组成与多样性，显著增加抗性基因的丰度与多样性（如图）。这些结果有助于提升对土壤动物肠道微生物及抗性基因在土壤食物网中传递的风险的认识。
该研究结果以Antibiotics Disturb the Microbiome and Increase the Incidence ofResistance Genes in the Gut of a Common Soil Collembolan 为题发表于《环境科学与技术》（EST；DOI: 10.1021/acs.est.7b04292）。该研究得到了国家自然科学基金、中科院先导科技专项B类和国际合作与交流项目等的支持。
图1 肠道微生物与抗性基因的变化
中国农科院资源所揭示小麦生产系统重金属迁移转化规律及健康风险
文/张洋 尹昌斌
近年来，我国农田土壤重金属污染问题日益突出，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。重金属元素进入土壤系统后，受到土壤pH值、温度、养分含量等因素影响，发生空间迁移，在生产系统中传输。目前为了增加作物产量，肥料施用量一直处于上升趋势，一般地，有机无机配施有可能提升产品品质。然而，一方面有机肥不可避免地将重金属带入到土壤中，另一方面，化肥的施用，尤其是需求量较大的氮肥，一定程度上改变土壤的理化性质及养分状况，进而影响重金属在土壤中的迁移转化，甚至造成土壤重金属累积。随着土壤重金属含量的逐渐增加，重金属会通过“土壤-植物-人体”途径在农产品富集，对人体健康带来潜在威胁。
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业资源利用与区划团队开展 “小麦-土壤”系统内重金属在不同氮素水平下的迁移转化规律研究，并对当地居民经食用小麦对重金属的摄入进行了健康风险评估，相关研究成果在线发表在《全环境科学（Science of the Total Environment,Vol.622–623）,题目为“不同氮素水平下土壤小麦系统重金属累积与健康风险评价（Heavy metal accumulation and health risk assessment in soil-wheat system under different nitrogen levels）”。
该研究利用在中国粮食主产区-河南省的长期定位试验，聚焦“土壤-小麦”农田系统，运用ICP-MS技术分析监测了当地土壤重金属元素的含量变化和污染特征，重点研究了有机肥-氮肥配施条件下重金属在“土壤-小麦”系统的迁移转化能力，并精确量化Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的富集系数（BCF）及转移系数（TF）；基于膳食暴露评估模型对不同年龄段（0-5岁，6-17岁，成人）进行膳食风险评估。
结果显示目前小麦籽粒重金属的含量还不会引发较大范围的膳食风险，但存在Cr、As的潜在健康风险隐患，尤其是对0-5岁及成年人群。该项研究可为耕地生态评估、重金属污染的环境行为、风险信息研究提供数据支撑，并对区域内调控重金属的活性与毒性、制定合理的控制标准及选择妥善的健康风险规避措施提供必要的理论依据。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士后张洋为论文第一作者，农业资源利用与区划团队首席尹昌斌研究员为通讯作者。相关工作得到了国家绿肥产业技术体系、农业部财政专项生态循环农业模式与运行机制、中国农科院科技创新工程项目资助。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717326682
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