农田土壤是甲烷（ CH4）排放的 重要 来源 之一，然而土壤 甲烷氧化细菌 可以通过氧化作用消耗稻田 土壤产生 的 CH4。因此， 理解 土壤甲烷氧化菌的多样性与群落特征对 农田 CH4排放 的调控尤为重要。 另一方面，土壤重金属污染会影响土壤微生物群落与生态功能。汞（ Hg 是一种重要的土壤重金属，对土壤生物可能产生毒害作用。但是，目前 Hg对土壤甲烷氧化菌多样性和群落组成的影响仍不清楚。 本研究以 Hg矿区周围的农田土为研究对象， 通过 pmoA功能基因定量和Illumina MiSeq测序分析 土壤中甲烷氧化菌的丰度 、多样性 和 群落 组成 并结合随机森林 分析 和结构方程模型 等统计分析 ，评估了 土壤中 Hg等 重金属污染和土壤性质对中国西南两个典型汞 矿 区稻田土壤甲烷氧化菌群落多样性和 组成的影响。 同时作为对比研究， 分析 了 旱地 土壤 pmoA基因丰度 对外源 Hg添加的响应。主要取得以下研究结果
    （1) 稻 田土 壤中 甲烷氧化菌的丰度和多样性受 Hg等 土壤 重金属浓度和土壤性质的显著影响。 土壤中 pmoA基因丰度 与土壤 总汞 THg 和 甲基汞（ MeHg浓度 之间均 呈负相关关系。 另外， pmoA基因丰度 还 与土壤有机碳 SOC 呈显著正相关 关系 p < 0.0001, r = 0.765）），与 总碳（ TC 、 总氮（ TN）土壤碳氮比C:N 呈显著负相关 关系 p < 0.001, r = -0.498 ~ -0.427 。 随机森林模型表明，MeHg是甲烷氧化菌多样性最重要的预测因子 ，铅 Pb），锌 Zn）和镍 Ni也 均是 甲烷氧化菌多 样性 的 预测因子 。 此外， 结构方程模型 表明 土壤性质 SOCC:N和 pH都 对 甲烷氧化菌 多样性 具有 显著促进作用 。
    （2) 结构方程模型结果 表明，包括 Hg在内的所有 土壤 重 金属（ Cd NiPb 砷（ As Zn等 ）都 显著 影响土壤中甲烷氧化菌群落 结构 ，且 土壤中重金属含量 的升高会对甲烷氧化菌的群落组成产生负效应。 土壤性质 SOC和 pH均 对甲烷氧化菌群落组成具有显著 负效应。 Pearson相关性分析结果表明， TC TNTS和 C:N等土壤性质 均与 I型甲烷氧化菌 Type I 相对丰度呈正相关 关系 p < 0.001, r = 0.334 ~ 0.42），而与 II型甲烷氧化菌 Type II）相对 丰度呈负相关关系 p < 0.01, r = -0.358 ~ -0.250 。在属水平上， 铅（ Pb 砷（ As 和 锌（ Zn的含量与 Methylocaldum的相对丰度显著负相关 p < 0.001, r = -0.516 ~ -0.419 而与Methylococcus的相对丰度 呈 显著正相关 p < 0.001, r = 0.090 ~ 0.266 。 土壤 Pb含量与 Type I的相对丰度呈负相关 关系 p < 0.05, r = 0.278）），但与 Type II的相对丰度 显著 正相关 关系 p < 0.05, r = 0.297 。
    （3) 不同 重金属对 不同的 甲烷氧化菌 共生网络内生态群 （分为三个模块的 影响不一致 。 THg与模块 2 Mod#2 呈 显著负相关 关系 p < 0.05, r = - 0.279而 Pb As Zn Ni与 Mod#2呈 显著 正 相关 关系 p < 0.01, r = 0.308 ~ 0.431 。RDA分析 表明，土壤重金属和 土壤 性质 是 驱动 甲烷氧化菌群落 组成 的 重要因子56.01%），如 pH SOC Pb和 As在都是 属水平上 甲 烷 氧化菌的重要预测因子p < 0.05, r = 0.306 ~ 0.504 。其中 土壤性质 对甲烷氧化菌群落组成的影响比 重 金属 更重要。这些结果表明 甲烷氧化菌 同时 受 土壤性质和重 金属污染 的 影响 。
    （4) 旱地 pmoA基因 丰度 与 MeHg的 浓度 呈 显著 负 相关关系 p < 0.01, r = 0.556 且随着培养时间增加，甲烷氧化菌丰度 显著 增 多 p < 0.05 MeHg浓度显著降低 p < 0.001 。 添加 外源 MeHg，并 接种甲烷氧化菌（ Methylosinus trichosporium OB3b）的 培养实验 结果也表明， 接种 甲烷氧化菌 的土 壤 中 MeHg浓度 显著低于未接种甲烷氧化菌土壤 。
综上所述，土壤 重金属 （特别是 Hg 和土壤 性质（土壤养分特征）共同影响了农田土壤 甲烷氧化菌丰度 、多样性和 群落 组成， 研究结果 揭示了 农田 土壤甲烷氧化菌群落 对 Hg污染的响应 。