论文推荐|包玉英等:北电胜利煤矿排土场土壤AM真菌与土壤理化性状相关性研究

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作 者

包玉英1,2,莫 莉1,2,陈 金1,2,王宝杰1,2,张晓东1,2,马晓丹1,2,戴雁峰1,2

作者单位

1.内蒙古大学 生命科学学院;2.内蒙古大学 牧草与特色作物生物技术教育部重点实验室

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研究背景

煤炭开采作为人类的生产活动,打破了生态系统原有的平衡和稳定性。露天采煤严重地破坏了地表植被和土壤结构,影响了土壤微生物群落;同时形成了不同时期土壤重构的排土场景观。与天然草原土壤相比,排土场的土壤结构、理化性质和生物特性变化较大,影响着植物的建植、生存和生长,尤其是在干旱、半干旱生态脆弱区,影响较严重且不可逆。因此,在煤炭生产的同时用不同的重建模式对矿区排土场进行植被恢复,并采用不同的管理措施,会造成不同时期的排土场植被演替进程和景观的差异。

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMfungi)是一种在自然界广泛分布的土壤微生物,能够与陆地上80%~90%的植物共生,形成互利共生体;许多研究证实AM真菌在特定栖息地或生态系统之间的种类丰富度和群落组成具有高度可变性,而且,AMF能够增强植物对磷(P)、锌(Zn)、氮(N)和铁(Fe)等低迁移率养分的吸收和转移。另外接种AM真菌的研究表明,菌根能有效的促进植物生长。同时AM真菌表现出增加土壤肥力、提高土壤酶活性等的重要作用。AMF除了吸收矿物质养分外,还能稳定土壤结构,使植物在干旱、盐碱和有毒土壤等胁迫条件下生存,影响土壤过程、植物多样性和陆地生态系统的可持续性。

因此,选择露天采煤生产形成的排土场作为研究对象,探索排土场植物群落演替和土壤修复过程中AM种群的变化,不仅对排土场生态修复具有评判作用、而且对区域AM真菌资源的进一步开发利用产生积极的影响。

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摘 要

煤炭的露天开采破坏了地表植被,改变了土壤结构和土壤微生物(AM 真菌)组成。为了研究采煤扰动条件下AM真菌与环境因子之间的相互作用关系,以北电胜利煤电基地为对象,比较研究了排土场与原生草原的植物群落多样性、地上生物量、AM真菌多样性及土壤环境因子的动态变化规律。

结果显示,原生草原的植物多样性显著高于各排土场样地,且人工维护的南排土场样地的显著高于自然演替的北排土场样地。从研究区各样地土壤样本中共分离鉴定出AM真菌6科9属24种,优势的种类主要有Glomus reticulatum,Septoglomus deserticola 和Acaulospora sp1,多数的AM 真菌在各样地表现出较低的丰度,并具有特异的样地偏好性。

植物多样性、AM真菌多样性和植物生物量3者之间呈显著正相关,与环境因子有效磷AP,铵态氮AN,总氮TN,总碳TC,碱性磷酸酶ALP呈显著正相关,与pH,速效钾AK,过氧化氢酶CAT呈显著负相关。

AM真菌的丰度与土壤环境因子紧密相关,只有Glomus aggregatum与这些环境因子呈现较弱的相关性。本文结果为露天煤矿及其排土场AM真菌群落多样性及其影响因子的研究、以及矿区植被重建和生态修复提供数据基础。

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文中图片

植被物种多样性比较分析

AMF多样性比较分析

AMF与环境因子关联分析

作者简介

包玉英,女,蒙古族,1963年4月15日生,内蒙古科尔沁人,内蒙古大学教授,博士生导师,中国微生物学会理事,全国煤炭协会土地复垦委员会理事,全国植物结构与生殖生物学专业委员会委员,中国菌物学会菌根及内生真菌专业委员会副理事长。获内蒙古自治科技进步一等奖,内蒙古自治区“五一劳动奖章”等荣誉。发表学术论文40余篇。

研究方向

微生物资源与生态修复

主要成果

致力于植物共生微生物(丛枝菌根真菌)多样性与区系分类,草原植被根际微生物生态学及矿区生态系统稳定性与生态修复理论与技术的研究;为微生物资源的保护和利用及矿区生态修复奠定研究基础。

来源:

包玉英,莫莉,陈金,等. 北电胜利煤矿排土场土壤AM 真菌与土壤理化性状相关性研究[J]. 煤炭学报,2019,44(12):3670-3675.

BAO Yuying,MO Li,CHEN Jin,et al. Correlation between soil AM fungi and physical and chemical properties in the dumping site of Beidian-Shengli Coal Mine[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(12):3670-3675.

责任编辑:常明然 编辑整理: 郭晓炜

审 核 : 常琛

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