本研究采用两种生态型（超累积型和非超累积型）东南景天种植于不同Cd浓度(0、10、50、100、500、1000 mg·kg-1)土壤中,通过研究在不同Cd浓度梯度下两种生态型东南景天根系微环境变化,根系与非根系土微生物组成以及环境因子对微生物结构与功能的响应,探讨两种植物根系微环境变化与微生物群落与功能基因的耦合关系。主要研究结果如下:（1）本论文通过综合考虑影响高效液相色谱的5个因素,优化了同时测定土壤中8种典型低分子量有机酸（草酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、乙酸、柠檬酸、反丁烯二酸、丙酸）的最适条件:柱温30℃,流动相流速0.5ml/min,磷酸盐缓冲溶液浓度0.01mol/L,pH=2.6,测试紫外波长210nm,流动相比例1:99,保留时间为20min,进样量为10μl。通过此方法,8种有机酸的回收率可达到93.19%-103.6%,相对标准偏差为0.17%～1.7%。（2）两种生态型东南景天根系与非根系土壤中超过90%的微生物在两种环境介质中均出现。通过统计分析进一步发现这些微生物组成具有显著差异,其中根系环境中显著富集α前细菌（Alphapretobacteria）、γ蛋白杆菌（Gammaproteobacteria）、放线菌（Actinobacteria）,而非根系土壤中显著富集变形菌（Deltaproteobecteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）。通过宏基因组功能分析发现,根系与非根系土壤中功能具有显著的差异,其中根系环境中显著富集信号通路（Signalling pathway）、降解（Degration）,而非根系土壤中显著富集转移系统（Transporting system）、生物合成（Biosynthese）。（3）样品土壤Cd处理对于两种植物的生理指标（鲜重、干重和根长）都有不同程度影响。随着Cd处理浓度的增加,超累积型东南景天的生长不受影响,而非超累积型东南景天的生长会受到抑制、甚至死亡。样品土壤Cd处理对于根系土壤的环境因子影响不同,如超累积植物根系土壤pH随着Cd浓度的增加快速下降至pH 5.8左右;非超累积植物根系土壤pH缓慢下降至6.5。超累积植物根系草酸随Cd浓度升高而上升,柠檬酸、酒石酸、丙二酸则是先上升后下降;而在非超累积植物根系,高浓度Cd使酒石酸不分泌,其余三种有机酸含量先上升后下降。（4）两种生态型东南景天的根系与非根系微生物组成在门水平基本相同,而在属水平上根系与非根系微生物的分布具有显著的差异。其中,超累积植物根际土壤显著富集节杆菌、诺卡氏菌、博斯氏菌;非超累积植物根系土壤显著富集溶杆菌、微枝型杆菌、膨胀芽孢杆菌。通过宏基因组功能分析可得,植物根系微生物主要参与营养元素循环如碳循环（C固定、C降解、TCA循环）、氮循环（硝化、反硝化、氮转移）、P循环（磷酸盐溶解与矿化、磷转移与调控）、S循环（硫降解、硫氧化、硫代谢）。（5）由CCA分析可得,pH和酒石酸是调节超累积植物根系整体微生物群落结构的环境因子,而柠檬酸对非超累积植物根系微生物组成影响最大。由相关性研究发现,在属的水平上,草酸、酒石酸和pH对两种生态型东南景天的根系微生物影响最大。其中在超累积植物中,副伯克霍尔德菌（Paraburkholderi）、狭窄杆菌、Syntrophaceticu与这些因子显著相关,而在非超累积植物中Psoudolabrys、贪铜菌、克里布所菌与草酸、酒石酸和pH密切相关。（6）本研究发现环境因子对微生物功能具有重要的影响。例如,草酸与C、N、P、S循环相关基因显著正相关,而酒石酸、柠檬酸、丙二酸和pH与与C、N、P、S循环相关基因显著负相关。本论文通过揭示两种生态型东南景天根系微生物组装模式的差异及其对植物生长的影响,明确在重金属胁迫环境中影响两种生态型东南景天根系微生物组装的调控因子,并且说明了这些调控因子与植物在胁迫环境中营养元素的利用的关系。本研究结果可为植物在金属胁迫环境中生长提供新的认识,为实际生态修复工程提供研究基础。