摘要
蚯蚓堆肥作为一种绿色无污染的生物氧化处理技术在污泥处置方面被广泛应用。城镇污泥含有大量微型生物，利用城镇污泥进行蚯蚓堆肥，污泥中的微型生物和蚯蚓构造出以蚯蚓为最高营养级的碎屑食物网，不同营养级生物共同作用降解城镇污泥。其中，微生物为有机质的分解者，微型动物既参与物质转化，捕食微生物，还可以作为蚯蚓的食物来源，是食物链（网）重要的中间环节。因此，了解微型生物（微生物和微型动物）随堆肥进程的特征变化至关重要。微型生物的特征变化与其周围的环境因子（有机质、氨氮、硝氮、水溶性有机碳、总有机碳、总氮、速效磷、pH、电导）和蚯蚓种群动态均密切相关，为此，本实验设置两种蚯蚓接种密度（污泥：蚯蚓=10:0.5/10:1），分析比较堆肥不同时期微型生物数量、群落结构、活性的变化以及微型生物与环境因子的相关性。一方面为完善城镇污泥碎屑食物链（网）奠定基础；另一方面为城镇污泥技术的改进提供理论依据。得到主要结论如下： （1）对微生物特征变化的分析结果显示：堆肥系统中蚯蚓密度的不同会引起细菌和真菌数量以及变化趋势的差异，即低密度蚯蚓组细菌和真菌的绝对数量呈增加趋势，而高密度蚯蚓组细菌和真菌的绝对数量呈先增加后减小趋势。但两组中微生物群落对碳源的代谢功能无明显差异。 （2）堆肥产物中细菌的群落多样性和丰富度明显降低，真菌多样性降低。两组中细菌的优势门为Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Chloroflexi和Planctomycetes。真菌的优势门为Ascomycota、Basidiomycota。从属水平来看，堆肥前30d的两组优势菌属的主要功能为有机物降解、硝化/反硝化、兼具有机物降解和反硝化三种，但高密度组的有机物降解和硝化/反硝化菌属更多；30-45d，两组优势菌属的功能有硝化/反硝化功能和兼具有机物降解和反硝化两种，高密度组的硝化/反硝化菌属更多。蚯蚓密度对堆肥过程中反硝化菌属有显著影响。堆肥过程中真菌的优势属主要与有机物降解和硝化功能相关。 （3）对微型动物群落变化的分析结果显示：整个堆肥过程中微型动物演替分为三个阶段。第一阶段（0-10d）：固着类纤毛虫、轮虫和有壳肉足虫共存的时期。其中，固着类纤毛虫的优势类群为累枝虫属，有壳肉足虫为表壳虫属，轮虫为旋轮属、转轮属和单趾轮属；第二阶段（10-35d）：固着类纤毛虫消失，线虫出现。呈现出轮虫、有壳肉足虫和线虫共存的局面。其中，有壳肉足虫的优势类群为表壳虫属，轮虫为单趾轮属，线虫中低密度组为钩唇属和微咽属，高密度组10-25d为：钩唇属、短矛属和微咽属；25-35d为钩唇属和微咽属；第三阶段（35-45d）：轮虫偶尔出现，呈现有壳肉足虫和线虫共存的局面。优势类群为有壳肉足虫的的表壳虫属和线虫的钩唇属。 （4）微型动物优势属的数量变化如下：累枝虫属仅在前10d出现。高密度蚯蚓组检出更多。两组中转轮属、旋轮属、单趾轮属、表壳虫属、食细菌线虫、食真菌线虫和捕杂食线虫的数量均呈现先增加后减少的趋势。食细菌线虫数量最多，高密度组食细菌线虫数量波动更大。微型动物总数差异主要集中在25d以后。蚯蚓密度对轮虫数量无显著影响，对纤毛虫、肉足虫和线虫数量有影响。伴随堆肥进行，微型动物的群落稳定性增高，多样性降低。蚯蚓密度对堆肥微型动物群落多样性和稳定性具有影响。 （5）微型生物与环境因子的相关性结果显示：细菌、真菌数量、平均代谢活性（AWCD）与DOC、NH4+-N、NO3--N呈正相关，与OM呈负相关。高密度蚯蚓组与细菌数量相关性更大。转轮属和单趾轮属与OM呈正相关，短矛属、钩唇属和小杆属与DOC、NH4+-N呈正相关；表壳虫和鳞壳虫在高密度组前20d与DOC、NH4+-N呈正相关；在第20-45d与NO3--N呈正相关，与OM呈负相关。
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