白洋淀轮虫多样性及群落结构的初步研究

于2006年12月、2007年3～5月调查了白洋淀9个采样点的轮虫种类组成、数量及优势种,并对轮虫群落的多样性指数和群落相似性系数进行了测算,综合评价了白洋淀水质及富营养化状况.本次共发现轮虫41种,平均丰度为607～5024 ind./L,优势种为蒲达臂尾轮虫Brachionus budapesllensis、长肢多肢轮虫Polyarthra doli-choptera、角突臂尾轮虫B.angularis、矩形龟甲轮虫Keratella quadrata等,均为耐污性种类,各样点轮虫群落具较高相似性.从轮虫群落Margalef多样性指数看,白洋淀水质属中度污染和严重污染状况.     

Pb和Cd对森林土壤细菌功能多样性及群落结构的影响

重金属的毒性系数（The Toxic Factor,TF）是评价重金属潜在生态风险指数（potential ecological risk index,RI）的关键参数。为了探究基于Hakanson提出的TF值是否适用于重金属对土壤微生物的生态风险评估,以TF值为5和30的铅（Pb）和镉（Cd）构建土壤微宇宙试验,构建不同的RI水平（100、200和400）,通过Biolog-ECO板和高通量测序技术分析了Pb和Cd分别对细菌功能多样性及群落结构的影响。结果表明,对照处理（CK）的细菌丰度、功能多样性（Shannon指数,Simpson指数和McIntosh指数）和基因多样性（ACE和Chao1指数）均大于Pb、Cd污染的土壤,随着RI水平的升高,Pb和Cd污染土壤中细菌的丰度、功能多样性（Shannon指数和McIntosh指数）和基因多样性（Chao1指数和ACE指数）呈下降趋势。相同RI水平下,Pb污染土壤中细菌群落的丰度、平均颜色变化率（AWCD）、功能多样性指数、OTUs数和基因多样性指数均显著大于Cd污染（P<0.05）;6大类碳源利用率及主成分（PCA）分析表明,Pb污染土壤中细菌对糖类和羧酸的利用率均显著大于Cd污染（P<0.05）,在不同RI水平和重金属比例下,碳源利用模式而有所不同。同一RI水平下,相对于Pb污染,Cd污染土壤中变形菌门的相对丰度较为丰富,而绿弯菌门的相对丰度稀少;Pb和Cd污染土壤中慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、链霉菌属和norank_f__Roseiflexaceae等不同属细菌相对丰度表现出差异性。上述结果表明Hakanson提出的TF值并不适用于评估重金属Pb和Cd对土壤微生物的潜在生态风险。     

上海城区河道底栖动物群落特征与沉积物重金属潜在生态风险

2007年10月—2008年10月对上海市城区4条河道(午潮港、横港、朝阳河、曹杨环浜)底栖动物群落进行了逐月采样调查,共获得底栖动物20种,其中,软体动物门14种,环节动物门3种。分析表明:4条河道底栖动物多样性指数均较低,Shannon指数最高达0.602,均为重污染河道。大型底栖动物多样性指数客观地反映了河道的水体环境质量状况;软体动物体内重金属Pb、As和Zn残留分别超出国家标准1.15、0.32和0.23倍;沉积物中Cd、Cu、Pb、Zn含量均超出国家标准,软体动物体内和沉积物中重金属含量没有相关性;单金属潜在生态风险系数(Eri)显示,沉积物中6种重金属的潜在生态风险顺序为CdPbCuAsZnCr,Cd污染为强生态危害;多金属潜在生态风险指数(RI)显示,4条河道沉积物重金属污染为中等。     

河流岸带湿地沉积物重金属分布对植被物种多样性和底栖动物群落特征的影响

河流岸带湿地栖息地完整性对河流水环境、水生态和水文的安全与健康具有重要意义,为探究河流岸带湿地表层沉积物重金属分布特征及其对植被和底栖动物的影响,对滦河干流上中下游河段表层沉积物、植物群落和底栖动物调查分析,采用生物毒性效应系数法和综合潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染特征,采用植被物种多样性指数和底栖动物完整性指数评价滦河植物和底栖动物群落特征,探究岸带湿地沉积物重金属空间分布与植被及底栖动物群落特征之间关系。结果表明,滦河表层沉积物总体呈清洁水平,但不同河段重金属空间分布差异较大,下游重金属生态危害系数和潜在生态风险指数高于上中游。湿地物种调查共识别维管束植物219种,大型无脊椎底栖动物105种,综合评价结果表明下游植物群落物种多样性和底栖动物群落完整性低于上中游。滦河下游岸带湿地沉积物重金属对生物群落具有生物毒性和潜在的生态风险,降低了植被物种多样性和底栖动物群落完整性。大型底栖动物完整性指数能够综合反映底栖动物群落结构特征变化,对河岸带湿地生态健康评价和监测具有重要意义。     

贵州织金洞洞穴动物群落多样性与光照强度及土壤重金属含量的关系

为了解洞穴动物群落多样性与环境的关系,以及土壤重金属污染对洞穴动物分布和多样性的影响,作者于2011年8月对贵州的著名旅游洞穴织金洞的动物群落多样性进行了调查.将该洞划分为5个光带,即入洞口有光带、出洞口有光带、入洞口弱光带、出洞口弱光带和黑暗带,共设置25个样方.采用Shannon-Wiener多样性指数对群落多样性进行了分析,采用主成分(PCA)分析动物群落多样性与环境的关系,用Hakanson潜在生态危害指数法测度和评价了洞内土壤重金属的潜在生态危害程度.结果显示:共获动物标本1,080号,隶属3门7纲26科41种(或类群);多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数最高的分别是出洞口有光带(2.7996)、入洞口有光带(4.5399)、出洞口有光带(0.9196)和出洞口弱光带(0.1868),入洞口有光带和出洞口有光带间相似性系数最高(0.6248);群落多样性和丰富度沿有光带、弱光带、黑暗带呈递减趋势.土壤中的有机质和空气中CO2含量、洞穴湿度、温度以及土壤中的重金属污染是影响洞穴动物群落多样性的主导因子;土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、As均处于低度生态危害水平,而Hg污染较为严重,在入洞口有光带已达到重度生态危害水平(Er i=256.000);从整个洞穴的综合潜在生态风险指数的平均值(RI=192.714)来看,6种重金属总的潜在生态危害程度达到中度生态危害水平,洞穴受到一定程度的重金属污染.     

兰州市某交通干道土壤重金属分布特征及其对绿化植物的影响

为研究交通运输造成的重金属污染特征及潜在生态风险,选取兰州市某交通干道,利用原子吸收分光光度计检测了金属元素的含量,并利用单因子指数法和潜在生态风险指数法评价了土壤污染程度和潜在生态风险,进而分析了土壤重金属污染对绿化植物叶绿素和Ca含量的影响。结果表明: 城市交通导致土壤重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni的含量均显著增高,且Cr、Pb和Cu达到了中度污染,潜在生态风险排序为Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Zn＞Mn;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛对交通源重金属Pb、Mn、Zn、Ni等表现出不同程度的积聚作用;落叶植物槐树、月季和紫叶李叶片中叶绿素含量表现为路侧采样点＞对照点,而常绿植物冬青卫矛和侧柏的叶绿素含量为对照点＞路侧采样点,所有绿化植物叶片中Ca含量表现为路侧采样点＞对照点,高的叶绿素和Ca含量可能有利于绿化植物在土壤重金属污染环境中生存。交通运输导致研究区域土壤中重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni等的积累;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛等对Pb、Mn、Zn和Ni具有不同程度的积聚作用,可推荐为相应重金属污染土壤绿化植物。     

土壤中抗生素的环境风险及污染土壤的生物修复技术

抗生素的广泛使用导致其在环境中普遍存在,所引发的抗性基因问题已对全球公共卫生构成重大威胁。土壤是环境中抗生素的重要汇,抗生素暴露会对土壤生物带来危害,甚至会间接对人体健康造成潜在风险,因此需采取有效手段修复抗生素污染的土壤。文中综述了抗生素对土壤植物表型生长指标、土壤动物生理特征及群落分布、微生物群落组成与功能的影响,以及抗生素抗性基因在土壤生物间的传播风险等;总结了利用耐受土壤植物、动物、微生物以及其互作关系修复抗生素污染土壤的潜力与前景,指出了已有土壤中抗生素环境风险和生物修复研究中尚存在的问题,展望了未来的研究方向。     

白洋淀湿地生态功能评价及分区

白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有重要生态安全保障作用。开展白洋淀湿地生态功能评价及分区研究,为生态环境治理和保护提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一。面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查、遥感、综合评价等方法,从水产品供给功能、水生植物供给功能、气候调节功能、生物多样性维护功能、水质改善功能5个方面评价了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性,从水污染敏感性、湿地变化敏感性、重要自然与文化价值敏感性3个方面评价了白洋淀湿地生态系统敏感性。基于评价结果,将白洋淀湿地初步划分为7个一级生态功能区和19个二级生态功能区。在分区方法方面体现了白洋淀湿地人地关系动态特征,分区结果注重现状与历史相结合,有助于服务未来淀区生态保护规划决策实施。建议在实施白洋淀生态环境治理和保护过程中,依据白洋淀湿地生态功能分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境治理和保护措施。     

旅游干扰对土壤生态系统的影响研究进展

为了解旅游对土壤生态环境的影响,综述了近40年来有关旅游干扰对土壤环境因子、植物、土壤动物和土壤微生物影响的研究进展。旅游干扰致使土壤紧实度、容重、pH、重金属含量升高,氮(N)、磷(P)、水分、有机质含量降低;旅游干扰导致地表植物的高度、盖度、多样性、丰富度、均匀度下降,伴人种植物增多;游客活动区土壤动物的种类、数量、密度均小于缓冲区和背景区,土壤线虫、节肢动物对旅游干扰比较敏感;旅游干扰使土壤酶活性、微生物丰度与多样性显著下降。旅游干扰对土壤生态系统的上述影响与游道、步道等游客活动中心地带的距离呈负相关。将来可构建旅游地生态数据库,从个体、细胞、分子等微观水平深入探讨旅游干扰对土壤生态系统的胁迫机理,发展旅游与环境的和谐共生关系,实现旅游业的可持续发展。     

城市化对土壤生态环境的影响研究进展

城市土壤是城市生态系统中最重要的组成部分之一,发挥着重要的生态系统服务功能。在全球快速城市化的背景下,城市土壤受到人类活动的强烈干扰,土壤物理、化学性质发生改变,土壤退化与污染日益加重。城市土壤退化导致土壤动物生态特征与行为模式发生变化,城市景观格局与土地利用类型的变化强烈影响了土壤动物的栖息地,为土壤动物的生存与生物多样性带来潜在威胁;另一方面,城市化过程改变了土壤微生物群落组成与功能特征。城市化直接影响了城市土壤维持植物生长、土壤自然消减能力以及碳储存功能等重要的生态系统服务功能。针对城市化过程对土壤生态环境产生的一系列影响,需要采用科学的管理方式,改善土壤理化性质,提高土壤环境质量,保护和恢复土壤生物多样性,从而增强城市土壤的生态系统服务功能。     

黔西南煤矿区村寨公路边地表灰尘有害元素风险评价

为了解煤矿区周边地表灰尘有害元素(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Ni)污染状况,采集黔西南典型煤矿区地表灰尘36份,采用美国TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)法提取有害元素并运用内梅罗综合污染指数法及H?kanson潜在生态风险指数法对其生态风险进行了评价。结果表明:TCLP法提取的灰尘有害元素含量占元素总量质量百分比为1.73%~21.12%;内梅罗综合污染指数评价结果为:Pb重度污染,As中度污染,Cr和Cu轻度污染,Cd和Zn处于警戒级,Ni属于安全级。潜在生态风险指数(Ei)结果表明:Cd达到强生态风险等级,As达到中等水平,其他有害元素均处于轻微生态风险水平;而综合潜在生态风险指数RI值为321.85,已达到强潜在生态风险等级。同时,利用SBET(simple bioaccessibility extraction test)法提取了灰尘样品中有害元素生物可给性含量,采用美国环保署人体暴露风险评价法对灰尘有害元素经口腔摄入造成的健康风险进行了评估。结果显示:灰尘中有害元素生物可给性含量平均值为7.32%~31.06%。人体健康风险评价结果显示:儿童及成人的灰尘有害元素致癌风险指数(TCR)分别为5.91×10~(-5)和2.15×10~(-5);对人体产生可耐受的潜在致癌风险(HQ)除As外,均不构成明显风险。儿童及成人的总非致癌风险指数(HI)分别为1.30和0.16,这对儿童会产生潜在的非致癌危害。综上,研究区村寨公路边地表灰尘中Pb、As、Cd造成危害的风险大,需引起有关部门高度关注。     

重金属污染评估及其生物健康效应

重金属污染是目前全球面临的最为严峻的环境问题之一,不仅引发了粮食安全危机,还直接危害着动物和人类健康.土壤线虫作为陆地环境中重金属污染的重要指示生物,不仅会对重金属的毒害产生复杂的防御机制,其肠道微生物还被证明可以协助宿主抵御重金属胁迫.本文系统梳理了国内外重金属的污染现状及其评估方法,以线虫为模型概述了重金属对土壤动物行为、生理、生化三个方面的影响,总结了动物对重金属暴露的应激响应,主要包括细胞壁和细胞膜的屏障作用、活性物质改变、金属硫蛋白表达以及非编码RNA调节等四个层面,提出了肠道微生物的组成和多样性作为指示重金属毒性的新方法,归纳了长期重金属暴露导致的生物适应性进化,包括重金属超积累基因、抗性基因、解毒基因的出现和富集等,进而量化环境胁迫引起的动物遗传变异在基因组水平上的响应,比如基因的抗性突变和抗性基因的协同作用.最后,本文对重金属生态毒理学的研究进行了展望,指出未来研究需着眼于当下的生态环境和人类健康,探索土壤动物肠道微生物的生态作用,深入探究重金属毒性发生发展以及生物解毒的潜在机制.     

水环境中药物和个人护理品(PPCPs)的污染现状及对藻类的毒性研究进展

药物和个人护理品(PPCPs)因持续排放到水环境且对水生态环境和人类健康造成潜在威胁而受到广泛关注.藻类作为水体重要的初级生产者,对水体的生态平衡和稳定起着重要的作用.本文围绕地表水PPCPs污染,介绍了不同国家和地区地表水体中PPCPs的浓度分布和污染特征,并从毒性效应、生物累积及潜在的生态风险等方面,综述了PPCPs对藻类的污染生态学研究进展,阐述PPCPs对藻类的毒性效应及机制,PPCPs在藻类中的生物累积,以及地表水体PPCPs的生态风险,为地表水体PPCPs的相关标准制定和修订,以及水体生态环境健康风险评价提供参考.     

环境DNA技术在地下生态学中的应用

地下生态过程是生态系统结构、功能和过程研究中最不确定的因素。由于技术和方法的限制,作为"黑箱"的地下生态系统已经成为限制生态学发展的瓶颈,也是未来生态学发展的主要方向。环境DNA技术,是指从土壤等环境样品中直接提取DNA片段,然后通过DNA测序技术来定性或定量化目标生物,以确定目标生物在生态系统中的分布及功能特征。环境DNA技术已成功用于地下生态过程的研究。目前,环境DNA技术在土壤微生物多样性及其功能方面的研究相对成熟,克服了土壤微生物研究中不能培养的问题,可以有效地分析土壤微生物的群落组成、多样性及空间分布,尤其是宏基因组学技术的发展,使得微生物生态功能方面的研究成为可能;而且,环境DNA技术已经在土壤动物生态学的研究中得到了初步应用,可快速分析土壤动物的多样性及其分布特征,更有效地鉴定出未知的或稀少的物种,鉴定土壤动物类群的幅度较宽;部分研究者通过提取分析土壤中DNA片段信息对生态系统植物多样性及植物分类进行了研究,其结果比传统的植物分类及物种多样性测定更精确,改变了以往对植物群落物种多样性模式的理解。同时,环境DNA技术克服传统根系研究方法中需要洗根、分根、只能测定单物种根系的局限,降低根系研究中细根区分的误差,并探索性地用于细根生物量的研究。主要综述了基于环境DNA技术的分子生物学方法在土壤微生物多样性及功能、土壤动物多样性、地下植物多样性及根系生态等地下生态过程研究中的应用进展。环境DNA技术对于以土壤微生物、土壤动物及地下植物根系为主体的地下生态学过程的研究具有革命性意义,并展现出良好的应用前景。可以预期,分子生物学技术与传统的生态学研究相结合将成为未来地下生态学研究的一个发展趋势。     

北京市南沙河沉积物重金属污染特征及风险评价

北京南沙河是海淀北部地区的重要排水和风景观赏性河道,为全面了解南沙河底泥沉积物中重金属的污染特征,采集了表层沉积物样品,分析了重金属元素的含量和形态,并利用单因子指数法、Hakanson综合污染指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价.结果表明:南沙河表层沉积物各种重金属元素存在较好的同源性,污染程度为:Cr＞Cd＞Zn＞Cu＞Pb＞Ni.基于单项潜在生态风险指数的评价表明,该区域重金属生态风险等级由强至弱依次为:Cd＞Pb＞Cu≈Cr＞Ni≈Zn,其中,仅Cd具有较高的潜在生态风险,综合潜在生态风险指数表明,除了京藏高速桥河段危害等级较高外,南沙河总体处于轻微的生态风险等级.形态分析表明,Cd的酸提取态含量高,迁移性最强,最容易对生物造成直接危害,其次是Pb和Zn,Cu和Ni具有一定程度的潜在环境危害,Cr产生环境危害的可能性较小.     

电子废弃物拆解区土壤重金属污染对丛枝菌根真菌多样性的影响

【背景】电子废弃物拆解造成的土壤重金属污染引发的环境问题日益突出,丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能侵染植物根系并增强植物抵御环境胁迫的能力,具有重要的生态功能和应用潜力。【目的】探究电子废弃物拆解区土壤重金属污染对AM真菌群落结构与多样性的影响,甄别可耐受重金属污染的AM真菌类群。【方法】从浙江台州某典型电子废弃物拆解场地及其周边区域共采集土壤样品12份,针对土壤中AM真菌的18S rRNA基因进行高通量测序以及可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)相对丰度和多样性指数计算。【结果】该区土壤中AM真菌由原囊霉目(Archaeosporales)、球囊霉目(Glomerales)和多孢囊霉目(Diversisporales)组成,其中球囊霉目占据优势地位。土壤AM真菌多样性指数与重金属的浓度、综合污染指数和潜在生态风险指数间均无显著相关性,但疑似泡囊根生囊霉(Rhizophagus vesiculiferus)的OTU相对丰度与上述重金属污染指标之间均呈显著正相关关系。【结论】R. vesiculiferus可能对重金属污染有极强耐受性,可为今后电子废弃物拆解污染土壤治理提供技术基础。     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

临安市雷竹林土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解临安市雷竹林土壤重金属污染特征,采集并测定了160个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对雷竹林土壤重金属污染程度进行分析,并应用Hankanson潜在生态风险指数法对雷竹林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明:雷竹林土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.16、7.41、34.36、87.98、103.98、0.26、59.12、29.56、11.44、350.26mg·kg-1,Pb、Cd、Zn和Cu平均值超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的2.89、1.70、1.12、1.12倍.经单因子污染指数评价,不同重金属元素的平均污染程度大小依次为Pb＞Cd＞Cu=Zn＞Hg＞As＞Ni＞Co＞Cr＞Mn,其中Pb有中度污染,Cd、Cu和Zn有轻度污染.经内梅罗综合污染指数评价,160个样点都受到不同程度的重金属污染,轻度污染、中度污染和重度污染水平所占比率分别为55.6％、29.4％和15.0％.各重金属单因子潜在生态风险指数平均值评价结果显示,只有Cd污染达到中等生态风险,其他重金属均为轻微生态风险,而局部采样点Cd和Hg单因子潜在生态风险指数最大值分别达到256.82和187.33,存在很强生态风险.重金属综合因子潜在生态风险指数评价结果表明,临安市雷竹林土壤整体上存在轻微生态风险.     

汕头湾表层沉积物重金属污染与潜在生态风险评价

汕头湾作为华南地区重要的出海门户,汕头市主要的旅游区和水产养殖基地,其环境污染问题已成为制约当地经济发展的重要因素,为此2002年在此开展了重大科技术兴海项目,以海洋沉积物质量标准、单因子污染指数和潜在生态风险评价体系对汕头湾表层沉积物重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明:汕头湾表层沉积物中Cd,Cu,Pb,Zn的平均含量超过海沉积物质量标准(Ⅰ类);以单因子污染指数评价,Cd达到很强污染等级,Zn为强污染,Cu,Ni,Pb为中等污染;以单元素生态系数(E_rⁱ)评价,只有Cd的潜在生态风险达到很强等级,其它元素则只属于轻微潜在风险范畴;以多元素潜在生态风险指数(RI)评价,汕头湾的潜在生态风险水平处于中等强度;重金属含量分布特征与重金属污染及潜在生态风险的空间差异性一致,表现为由上游至下游呈波状递减趋势,其中以牛田洋和汕头港上游最为严重;这一污染特征主要是由集水区域内的产业结构特点、河流入海口及排污口的分布以及汕头湾的地理和水文特性所决定的。     

纳米Fe3O4对生菜生长及土壤细菌群落结构的影响

纳米Fe₃O₄的广泛应用增加了其暴露到农田环境的可能性,因此亟待研究纳米Fe₃O₄对农业生态环境的影响.本研究采用盆栽试验方式,研究不同浓度纳米Fe₃O₄颗粒(1、10、100 mg·kg^-1)对生菜生长及土壤细菌群落的影响,并与相应浓度的普通Fe₃O₄处理进行对比.通过测定植物光合速率常数、植株Fe含量来评价植物生长;采用高通量测序技术研究土壤细菌群落结构及组成.结果表明: 不同浓度纳米Fe₃O₄的影响不同.低浓度纳米Fe₃O₄能提高植物生物量,增强植物叶片光合速率,增加土壤中黄单胞菌目的相对丰度,降低蓝细菌、鞘脂杆菌纲的相对丰度,但对群落多样性指数影响不显著.高浓度纳米Fe₃O₄抑制作物生长,提高植株中Fe积累及土壤电导率,降低细菌群落系统发育多样性,降低黄单胞菌目、鞘脂杆菌纲相对丰度,增加蓝细菌相对丰度.此外,一些土壤功能微生物对纳米Fe₃O₄及普通Fe₃O₄处理的响应也存在差异,说明不同粒径及浓度的Fe₃O₄均会对土壤微生物群落产生影响,并可能影响地上部分植物性状.因此,在评估纳米颗粒的生物学效应时需较多关注土壤微生物.