【摘要】：本研究以安徽省淮南市潘集采煤復(fù)墾區(qū)為研究區(qū)域,研究區(qū)的土地利用類型為農(nóng)田、荒地、菜地和林地。對2013、2015、2017年3個(gè)復(fù)墾年份的土壤理化特征和酶活性調(diào)查發(fā)現(xiàn):(1)復(fù)墾年限越久0-20cm土壤總磷含量越低,有機(jī)質(zhì)含量越高;(2)2015年復(fù)墾農(nóng)田20-40cm土壤總磷含量高于其他復(fù)墾年份,土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著低于其他復(fù)墾年份(p0.05)。(3)2013和2015復(fù)墾年份中0-20cm土壤脲酶活性高于20-40cm土壤脲酶活性;三個(gè)復(fù)墾年份均表現(xiàn)為0-20cm土壤中堿性磷酸酯酶活性高于20-40cm土壤堿性磷酸酯酶活性,且2013年復(fù)墾年份0-20cm土壤脲酶和堿性磷酸脂酶活性均顯著高于其他復(fù)墾年份的土壤酶活性。小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)與未種植作物的對照相比,種植玉米、芝麻、黃豆、紫花苜蓿和蘇丹草均能使表層土壤中有機(jī)質(zhì)、總氮和有效磷含量增加,增加量分別達(dá)到115%-185%,120%-228%和61%-152%。其中芝麻和黃豆更有利于復(fù)墾區(qū)表層土壤養(yǎng)分狀況的改善,其次為紫花苜蓿和蘇丹草,玉米對于表層土壤養(yǎng)分改善效果最差;(2)與未種植作物的對照相比,僅有種植黃豆的試驗(yàn)小區(qū)中表層土壤中脲酶活性顯著增加,增加了513%,種植芝麻和黃豆有效提升了表層土壤中蔗糖酶和堿性磷酸酯酶活性。(3)黃豆對采煤復(fù)墾區(qū)的耐受性最好,總氮含量顯著高于其他四種作物。相比于種植玉米、紫花苜蓿和蘇丹草,通過種植黃豆和芝麻實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分狀況的改善是更合適的選擇。小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明:種植玉米的表層土壤Cu含量顯著低于種植其他作物和對照區(qū),試驗(yàn)小區(qū)表層土壤Cd含量除了種植黃豆的土壤低于0.2mg/Kg,屬于土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),種植其余作物的表層土壤Cd含量均屬于土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。五種作物中芝麻的Cu、Zn和Cd的含量最高分別為5.02mg/kg、10.41mg/kg和0.30mg/kg,紫花苜蓿的Pb含量最高為1.20mg/kg,蘇丹草的As含量最高為1.83mg/kg。通過對比飼料標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)玉米、芝麻、黃豆、紫花苜蓿和蘇丹草的重金屬含量均低于國家規(guī)定牧草中重金屬含量水平,為安全產(chǎn)品,可用于飼養(yǎng)牲畜。高通量測序結(jié)果表明:(1)試驗(yàn)小區(qū)表層土壤中優(yōu)勢細(xì)菌主要為變形菌門、放線菌、厚壁菌門、擬桿菌門、酸桿菌門、綠彎菌門、芽單胞菌門、藍(lán)細(xì)菌、疣微菌門、浮霉?fàn)罹?0門,其中變形菌門在無作物對照地的相對豐度顯著高于種植作物的表層土壤。酸桿菌門在玉米、芝麻和黃豆種植地的相對豐度顯著高于紫花苜蓿和蘇丹草種植地。(2)試驗(yàn)小區(qū)表層土壤中優(yōu)勢真菌主要為子囊菌門、擔(dān)子菌門、接合菌門、壺菌門、球囊菌門、羅茨菌門等6門,其中接合菌門在紫花苜蓿種植地的相對豐度顯著低于對照區(qū),羅茨菌門在玉米、芝麻、黃豆和紫花苜蓿種植地的相對豐度顯著低于對照區(qū)。相比于對照區(qū),作物種植區(qū)土壤微生物群落組成更為復(fù)雜,無論是細(xì)菌還是真菌,作物種植區(qū)表層土壤的OTU數(shù)目均高于對照區(qū)。徑流場試驗(yàn)結(jié)果表明:農(nóng)田徑流量分別為林地和草地徑流量0.96-2.78和1.2-2.78倍;農(nóng)田土壤流失量分別為是林地和草地土壤流失量的1.18-5.8和1.3-11.6倍。草地對水土流失控制效果優(yōu)于林地,農(nóng)田對水土流失控制效果最差。
【圖文】：

邐３０１邐°＾；印邐３Ｓ３逡逑圖５－１邋Ａ（玉米）、Ｂ（芝麻）、Ｃ（黃豆）、Ｄ（紫花苜蓿）、Ｅ（蘇逡逑？９邐？邐丹草）、Ｆ（無作物對照）共有或特有物種Ｖｅｎｎ圖逡逑Ｅ邐Ｆ邐Ｆｉｇｕｒｅ邋５－１邋Ａ邋（ｃｏｍ），邋Ｂ邋（ｓｅｓａｍｅ），邋Ｃ邋（ｓｏｙａ），邋Ｄ邋（ａｌｆａｌｆａ），邋Ｅ逡逑（Ｓｕｄａｎ邋ｇｒａｓｓ），，邋Ｆ邋（ｎｏ邋ｃｒｏｐ邋ｃｏｎｔｒｏｌ）邋ｃｏｍｍｏｎ邋ｏｒ邋ｅｎｄｅｍｉｃ逡逑ｓｐｅｃｉｅｓ邋Ｖｅｎｎ邋ｍａｐ逡逑圖５－１結(jié)果說明：Ｖｅｎｎ圖顏色與種植不同作物的土壤樣本對應(yīng)，利用Ｖｅｎｎ逡逑圖可以展示土壤樣本共有和各自的ＯＴＵ數(shù)目，形象的展示土壤樣本ＯＴＵ的重復(fù)逡逑部分。由圖５－１可知Ａ（玉米）、Ｂ（芝麻）、Ｃ（黃豆）、Ｄ（紫花苜蓿）、Ｅ（蘇丹草）、Ｆ（無逡逑作物對照）種植地土壤共有ＯＴＵ數(shù)目３６５個(gè)，特有ＯＴＵ數(shù)目分別為Ａ（玉米）：逡逑３５３個(gè)、Ｂ（芝麻）：３４０個(gè)、Ｃ（黃豆）：１８１個(gè)、Ｄ（紫花苜蓿）：３０１個(gè)、Ｅ（蘇丹草）：逡逑４０９個(gè)、Ｆ（無作物對照）：１５４個(gè)，無作物對照的ＯＴＵ數(shù)目最少。由圖６－２可知逡逑Ａ（玉米）、Ｃ（黃豆）、Ｆ（無作物對照）共有ＯＴＵ數(shù)目４３２個(gè)，由６－３可知Ｂ（芝麻）、逡逑Ｆ邋（無作物對照）共有ＯＴＵ數(shù)目４８１個(gè)。通過ＯＴＵ聚類分析發(fā)現(xiàn)采煤復(fù)墾區(qū)試逡逑驗(yàn)小區(qū)種植玉米、芝麻、黃豆、紫花苜蓿和蘇丹草五種不同作物以及無作物對照逡逑六個(gè)不同分組土壤樣本間微生物組成存在差異

Ｆｉｇｕｒｅ邋５－２邋Ｂａｃｔｅｒｉａｌ邋ｒｅｌａｔｉｖｅ邋ａｂｕｎｄａｎｃｅ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｓｐｅｃｉｅｓ逡逑圖５－２，物種相對豐度分布圖結(jié)果說明：橫坐標(biāo)為種植玉米、芝麻、黃豆、逡逑紫花苜蓿、蘇丹草不同作物土壤以及無作物對照的樣品名，縱坐標(biāo)為各個(gè)樣品的逡逑相對豐度（Ｒｅｌａｔｉｖｅ邋ａｂｕｎｄａｎｃｅ）。圖５－２中展示的五種植物以及無作物對照相對豐逡逑度大于等于１％（默認(rèn)值）的細(xì)菌，將低于該值以及分類為ｕｎｃｌａｓｓｉｆｅｄ及逡逑ｕｎｉｄｅｎｔｉｆｅｄ的歸為Ｏｔｈｅｒｓ。該分析是在門－屬水平分別對齊古菌門、酸桿菌門、逡逑放線菌、擬桿菌門、綠彎菌門、藍(lán)細(xì)菌、棲熱桿菌、硬碧細(xì)菌、消化螺旋菌門、逡逑浮霉菌門、變形菌門等門水平細(xì)菌的相對豐度分布圖繪制，此處以門水平為例。逡逑由圖６－２可知淮南潘集采煤復(fù)墾區(qū)試驗(yàn)小區(qū)Ａ（玉米）、Ｂ（芝麻）、Ｃ（黃豆）、Ｄ（紫逡逑花苜蓿）、Ｅ（蘇丹草）、Ｆ（無作物對照）種植地土壤細(xì)菌相對豐度最大的是變形菌門逡逑（ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）邋0逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S156;S157

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1 畢紀(jì)文;宣晶晶;于景煥;王立克;胡忠澤;任清長;;青貯對全株玉米與蘇丹草碳水化合物含量的影響[J];安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào);2018年02期

2 于輝;

本文編號(hào)：2698728