内生(VA)菌根用于矿山复垦的田间试险研究

本研究目标是向新建植的植物接种VA真菌 ,预期使失去生物活性的复垦区土壤基质迅速得以改良 ,从而促使复垦成功。研究内容包括 :复垦地新耕层中土著VA真菌菌种调查 ;为两个矿区筛选适生优势VA真菌菌株 ;田间接种技术与侵染率调查 ;接种VA真菌植物的增益效应研究 ;宿主植物根际土壤VA真菌繁殖能力研究。试险结果证实应用接种VA真菌技术 ,能够有效地改良复垦土壤基质和加速植物生长。     

内生（VA）菌根用于矿山复垦的田间试验研究

本研究目标是向新建植的植物接种VA真菌,预期使失去生物活性的复垦区土壤基质迅速得以改良,从而促使复垦成功。研究内容包括：复垦地新耕层中土著VA真菌菌种调查;为两个矿区筛选适生优势VA真菌菌株;田间接种技术与侵染率调查;接种VA真菌植物的增益效应研究;宿主植物根际土壤VA真菌繁殖能力研究。试验结果证实应用接种VA真菌技术,能够有效地改良复垦土壤基质和加速植物生长。     

复垦方法对矿区土壤微生物的影响

为了研究复垦耕地土壤微生物种群特征,采用随机取样法对不同复垦方法、复垦的耕地和林地进行取样,采用计数法对土壤细菌、放线菌、真菌进行了定性和定量分析,结果表明:复垦林地的细菌数量显著高于复垦耕地和对照耕地,而放线菌和真菌数量则与此相反;在几种复垦耕地中,土壤细菌、放线菌、真菌数量排序基本一致,都表现为对照耕地大于就地取土复垦耕地大于煤矸石充填复垦耕地。说明复垦耕地的土壤环境与对照耕地相比,还有一定差距,特别是煤矸石充填法复垦的耕地土壤更需进一步改良。     

生物和环境协同进化原理在露天矿土地复垦中的应用

针对中国土地复垦起步晚,新技术与新理论应用较少的问题,研究生物和环境协同进化原理在露天矿土地复垦中的应用。根据生物和环境协同进化原理,可使生物活性的复垦区土壤迅速重新建立和恢复土壤微生物体系,加速复垦土壤熟化,提高矿区环境质量。     

煤矿区复垦土壤的生物改良研究进展

煤炭开采造成了大量的沉陷区及废弃地,亟待进行土地复垦,而土壤改良是土地复垦的关键和基础。我国煤炭开采大多集中于西部干旱半干旱区域,经过采煤扰动后土地极度退化,自然恢复困难,通过人工手段恢复是目前土地复垦主要的研究方向。人工恢复的关键点是对土壤的改良,提高土壤肥力,改善土壤结构,丰富微生物功能群,进而提高人工恢复的效率。综述了生物改良内涵,分析了矿区土壤改良的影响因素,植被恢复和微生物修复对土壤改良的影响,介绍了现代监测方法高光谱遥感对复垦土壤和植被的监测应用情况。总结了目前自然演替及人工演替下土壤性状的变化、影响因素、作用机制,植被、微生物在随复垦时间延长而对土壤改良的贡献,微生物复垦新技术在土地复垦中的应用以及高光谱遥感在土壤和植被的快速无损监测中的应用方法。归纳出植被恢复、微生物群落功能增强与土壤改良是相互促进的,人工复垦能加快植被恢复速率,增加土壤结构优化及养分积累,促进微生物及土壤酶活性。以丛枝菌根真菌为代表的微生物对复垦区植物的生长发育性状有显著的促进作用。微生物技术的应用是高效、低成本人工生态修复的有效手段,高光谱监测已经在土壤质量和植被长势等方面取得广泛应用,对于矿区生态环境的可持续发展具有深远的现实意义。     

VA菌根用于矿山复垦的基础研究

目前国外矿山复垦研究的新热点是应用现代微生物工艺技术加速新覆盖土的改性与熟化。文章阐述了为试验矿区筛选适生优质ＶＡ菌株、繁殖菌剂的方法，试验证明，在复垦地接种ＶＡ菌根后，可以大幅度提高植物生物学产量和加速培肥土壤。这与常用的施用化肥或掺入土壤改性材料相比，经济、高效、持久、无污染。加快这项技术的应用研究，对拓宽我国科学复垦技术研究领域、提高土地复垦率具有重要意义。     

煤矿区土壤细菌群落结构及其对不同复垦模式的响应

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析、Spearman相关性等分析方法,研究不同复垦模式下的土壤细菌群落结构和多样性。通过构建分子生态网络模型,揭示不同复垦模式下土壤细菌群落的稳定性及菌群间潜在互作关系,明晰对细菌群落结构稳定性起关键作用的微生物种群。结果表明：(1)不同复垦模式土壤细菌群落的多样性与丰富度水平有显著差异（P<0.05）,均表现为挖深垫浅>煤矸石充填>粉煤灰充填;不同复垦模式土壤细菌群落组成相似,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门是所有模式土壤中的优势菌门,在各复垦模式土壤细菌群落中的占比之和均达70%以上。(2)不同复垦模式下土壤细菌群落的显著影响因子不同,部分优势细菌门与影响因子间的变化趋势不同,有机质含量是影响挖深垫浅复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素,pH是影响煤矸石与粉煤灰充填复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素。(3)挖深垫浅复垦土壤细...     

煤矸石填埋场土壤微生物学特性的时空变异

为了研究煤矸石填埋场土壤微生物学特性的时空变异,以山西长治司马矿煤矸石填埋场为研究对象,通过野外调查和采样分析,对不同复垦年限矸石场的土壤微生物特性进行了分析。结果表明,在垂直方向上,矸石场不同层次土壤的微生物数量以及真菌、放线菌占微生物总数的比例随着复垦年限增加而逐渐增加,而细菌与真菌的比值(B/F值)呈降低趋势。在林木根区水平方向上,随着复垦年限的增加,S1(树基附近)处的细菌占微生物总数的比例逐渐减少,真菌和放线菌占微生物总数的比例逐渐增加。充填复垦5 a后,S1位点的细菌数较S2处(距树干基部约100 cm处)显著低11.70%,真菌和放线菌数量分别较S2处高31.18%和19.08%,B/F值比S2处低19.95%。矸石场各土壤层次的过氧化氢酶、土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性随着复垦年限的增加呈增加趋势。在水平方向上,在充填复垦5 a后,与S2位点相比,S1处磷酸酶和蔗糖酶活性分别降低23.81%和17.95%,脲酶酶活性显著提高19.05%,但S1处的过氧化氢酶活性与S2位点相比没有显著差异。矸石场复垦土壤呼吸速率随着复垦年限的增加,呈增加趋势。在复垦第1年,S1和S2位置土壤呼吸速率没有显著差异。充填复垦3 a后,S2处的土壤呼吸速率显著高于S1,但到复垦5 a后,S1处的土壤呼吸速率较S2显著提高33.33%。     

露天煤矿土地复垦与生态修复技术

阐述了在大型露天煤矿进行土地开发复垦利用过程中演替理论、限制因子理论、生态适应性理论等多个生态学基础理论,介绍了土壤改良技术、土壤种子库技术、景观生态恢复技术等以及实现土地复垦带来的生态效益.在露天煤矿土地复垦与生态修复过程中,植物选择与配制应遵循因地制宜原则与景观适宜性原则,加强土壤动物与微生物改良技术、土壤种子库技...     

采煤沉陷区复垦对土壤细菌群落组装及固碳功能的影响——以东滩矿区为例

复垦能有效提升矿区生态服务功能,但复垦土壤功能重建的微生物学机制尚不清晰。厘清复垦如何影响土壤细菌群落特征、组装机制及固碳功能,对重塑矿区生态自维持能力至关重要。为此,结合零模型分析,采用MiSeq高通量测序及q PCR芯片技术,探索东滩矿区9 a、12 a、15 a和18 a等4个复垦年限土壤细菌群落组装过程及固碳功能变化。结果表明：(1)复垦和复垦时间对土壤理化和酶活性影响显著,复垦土壤pH、铵态氮（AN）、过氧化氢酶（CAT）及磷酸酶（PO）随复垦时间增长呈显著增加（P<0.05）,有机碳（SOC）、有效磷（AP）、硝态氮（NN）及脲酶（UE）、β-葡萄糖苷酶（BG）、蛋白酶（PRO）则相反（P<0.05）;(2)随机性过程主导了复垦土壤细菌群落的组装过程,且扩散限制的贡献最大;(3)有机碳、硝态氮、铵态氮、有效磷、β-葡萄糖苷酶及过氧化氢酶与碳循环功能基因丰度有显著性相关,复垦改善土壤理化从而增强固碳功能;(4)结构方程模型显示,复垦年限增加直接影响土壤理化性质,进而间接影响土壤微生物群落的组装过程,这可能是导致碳循环功能基因丰度变化的主要原因。研究结果为矿区复垦土...