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板岩是一种介于泥页岩到变质岩的过渡性浅变质岩,是地球浅层地壳的主要组成部分之一,在我国有着广泛的分布。微生物对岩石(矿物)的风化作用是地表及其附近发生的最重要的地球化学现象之一,促进了沉积物、土壤的形成和地形地貌的改变,也决定土壤的肥力和水质等,对地质灾害的形成发展也具有重要影响。研究岩石风化细菌风化板岩的效应及其作用机制,为深入理解板岩-细菌相互作用的机制等提供试验依据。本试验以板岩为试验材料,从实验室保藏的菌株中挑选23株细菌,通过菌株的生理生化分析和对板岩的风化效果试验,筛选出两株具有高效风化能力的菌株。研究菌株在不同的培养条件下对板岩的风化特点以及代谢产物的差异,并进一步研究岩石风化细菌风化板岩形成微小矿物颗粒的作用过程。筛选到两株高效风化板岩的菌株Pantoea sp.E153和Arthrobactersp.F74,这两株菌株对NaCl浓度(0%～3%)、pH(4.0～8.5)、温度(18℃～45℃)都具有一定的耐受性,并且这两株菌株释放Fe、Si、Ca和A1的能力有显著的差异。在不同的碳氮源条件下,菌株E153和F74均在碳源为葡萄糖,氮源为(NH4)2S04时对板岩的元素(Fe、Si、Ca和Al)溶出效果最好。在不同的葡萄糖含量(2 g L-1～4gL-1)、NaCl浓度(0%～3%)、温度(15℃～30℃)条件下,菌株E153释放板岩中的Fe、Si、Ca和Al的能力均显著高于菌株F74;菌株E153的发酵液pH和细胞数量均低于菌株F74;菌株E153产生的葡萄糖酸含量高于菌株F74。静置培养3个月,菌株E153对Fe和Al的释放量在前10d高于菌株F74,后期低于菌株F74,这可能是菌株E153释放的Fe和Al在后期过程中发生沉降,而菌株E153的Si和Ca释放量以及葡萄糖酸含量均高于菌株F74。扫描电镜发现在接菌处理的前30 d板岩表面均有细菌的分布,后期的岩石表面未检测到细菌的存在。在接菌处理的第70d和第90 d的岩石样品中收集到微小矿物颗粒(<5μm),X衍射分析结果表明微小矿物颗粒的组分主要包含石英,云母,高岭石和少量黏土矿物,而在未接菌处理的样品中未收集到微小矿物颗粒(<5 μm)。研究发现,菌株E153和F74均能通过产生葡萄糖酸来加速板岩的风化,并且菌株E153对板岩的风化效果好于菌株F74;菌株E153和F74均能在短时间内风化板岩形成微小矿物颗粒(<5μm),进而促使板岩颗粒碎片化。