叢枝菌根真菌對玉米在三種類型煤矸石上生長的影響研究.pdf

1、內(nèi)蒙古地區(qū)煤炭資源豐富，煤炭開采在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，煤矸石等廢棄物的排放也給內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。因此，從保護煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和維持草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的長遠大局出發(fā)，急切需要尋求綜合治理煤矸石廢棄地的可行性途徑。植被重建是解決煤矸石生態(tài)破壞與環(huán)境污染最經(jīng)濟有效的途徑之一。本論文選擇內(nèi)蒙古包頭石拐煤礦區(qū)新排、風化和自燃3種類型煤矸石為植物生長基質(zhì)，研究了叢枝菌根（arbuscularmycorrhizal，AM）

2、真菌對煤矸石中玉米（ZeamaysL.）生長的作用及其所發(fā)揮的菌根效應，探討了接種AM真菌在煤矸石山植被恢復中的潛在作用。
　　采用溫室盆栽試驗的方法，研究了接種5種AM真菌(G.aggregatum、G.etunicatum、G.intraradices、G.mosseae或G.versiforme)對3種類型煤矸石中玉米生長、礦質(zhì)營養(yǎng)吸收、C∶N∶P生態(tài)化學計量比及金屬元素吸收的影響。試驗結(jié)果表明，在3種煤矸石上5種AM真菌均

3、與玉米成功建立了互惠共生關系，平均菌根侵染率為36％～90％。5種AM真菌均不同程度增加了煤矸石上玉米植株的干重和營養(yǎng)元素N、P、K的吸收量，表現(xiàn)出了不同的菌根依賴性，接種G.mosseae、G.intraradices和G.etunicatum分別對新排、風化和自燃煤矸石中玉米生長和營養(yǎng)吸收的促進作用最明顯。接種AM真菌顯著降低了玉米植株C∶P比和N∶P比，符合生長速率假設。接種對植株地上部和根部重金屬Cu、Fe、Mn、Zn濃度的影響

4、也存在顯著的差異。結(jié)果表明5種AM真菌在3種類型的煤矸石上表現(xiàn)出了不同的菌根效應，G.mosseae、G.intraradices和G.etunicatum分別更適于新排、風化和自燃煤矸石的植被恢復。綜合考慮，G.intraradices對3種煤矸石中玉米的生長均具有較好的效果，選擇作為進一步試驗菌種。
　　試驗以篩選出的菌種G.intraradices為研究對象，利用盆栽試驗進一步研究了接種AM真菌在水分脅迫條件下（基質(zhì)含水量分

5、別為田間最大持水量的80％、60％和40％）對3種煤矸石中玉米生長、礦質(zhì)營養(yǎng)吸收、C∶N∶P生態(tài)化學計量比、金屬元素吸收和植株水分狀況的影響。試驗結(jié)果表明，在不同水分條件下3種煤矸石中玉米植株均具有較高的菌根侵染率，平均為65％～90％，并隨基質(zhì)含水量的降低逐漸增加。接種處理顯著促進了3種水分條件下自燃煤矸石中及重度水分脅迫條件下風化煤矸石中玉米的生長，未顯著影響新排煤矸石中玉米的生長。水分脅迫條件下，接種處理明顯增加了3種煤矸石中玉米

6、對P的吸收量，也改善了自燃煤矸石中玉米的其他礦質(zhì)營養(yǎng)狀況(N、K、Mg和Ca)。隨著水分脅迫程度的增加，玉米生物量和營養(yǎng)元素吸收量隨之降低。接種處理顯著調(diào)節(jié)了玉米C∶N∶P生態(tài)化學計量比，符合生長速率假設。接種、水分脅迫和基質(zhì)類型顯著影響了玉米植株金屬元素，尤其是Cu、Zn和Mn的濃度。接種G.intraradices顯著增加了水分脅迫條件下自燃和風化煤矸石中玉米葉片鮮重含水量和水分利用效率，加快了植株復水速率，改善了玉米的水分狀況，提

7、高了玉米的抗旱能力，未明顯影響新排煤矸石中玉米的水分狀況。研究結(jié)果表明G.intraradices對3種煤矸石基質(zhì)中玉米生長和抗旱性的作用效果為:自燃煤矸石＞風化煤矸石＞新排煤矸石，對增強新排煤矸石中玉米抗旱性具有潛在的作用。
　　試驗初步證明AM真菌對于增強玉米適應不同類型煤矸石基質(zhì)的復合逆境，以及在草原生態(tài)系統(tǒng)不同類型煤矸石廢棄地上重建植被均具有一定的潛在作用，應進一步驗證野外自然條件下AM真菌在不同類型煤矸石山植被恢復中的實