江西省贛南地區(qū)是我國離子型稀土礦密集分布區(qū)之一,多年礦業(yè)開采活動使區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞,土壤污染嚴重,威脅人類身體健康和社會經(jīng)濟發(fā)展。叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)能與大多數(shù)植物形成共生關(guān)系,促進植物對氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,AM真菌聯(lián)合植物修復(fù)作為一項經(jīng)濟高效的修復(fù)技術(shù),成為當前研究熱點。然而,利用該技術(shù)對廢棄離子型稀土礦山受污染土壤進行修復(fù)的相關(guān)研究甚少,目前尚屬起步階段。本研究對贛南典型廢棄離子型稀土礦分布地區(qū)土壤理化指標進行檢測,探討土壤肥力以及污染情況;檢測土壤中AM真菌多樣性,得到占總種數(shù)比例最多的物種;通過室內(nèi)盆栽實驗研究AM真菌對寬葉雀稗(Paspalum wettsteinii)生長以及對根際土壤中氮含量和酶活性等的影響,旨在為離子型廢棄稀土礦山土壤修復(fù)提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下:(1)離子型廢棄稀土礦區(qū)土壤pH值介于3.64~4.88之間,土壤偏酸性;土壤有機質(zhì)含量10 g/kg、有效磷低于15 mg/kg、速效鉀為0.1-0.155 g/kg,肥力水平低下;銨態(tài)氮為4.05~44.75 mg/kg;陽離子交換量(CEC)均低于10~20cmol/kg,土壤保肥能力差;重金屬元素銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、鎘(Cd)和汞(Hg)含量最高點位分別超過贛州市土壤背景值1.36、2.34、6.87、2.44和1.85倍;根據(jù)地累積指數(shù)評價結(jié)果,鉛污染程度較為嚴重,并且污染范圍分布較廣,存在安全隱患較大,應(yīng)引起極度重視;稀土元素鑭(La)、釔(Y)和銪(Eu)含量豐富,其變化范圍分別為9.62~608.0 mg/kg、22.7~608.0mg/kg和0.13~16.8 mg/kg,這些土壤因子對植物正常生長產(chǎn)生一定的阻礙作用;PCA分析表明,受離子型稀土礦開采活動干擾地區(qū)土壤中,主要的環(huán)境影響因子為銨態(tài)氮、速效鉀、陽離子交換量以及重金屬元素汞和銅。(2)離子型稀土礦區(qū)根際土壤中AM真菌物種多樣性較低,本研究檢測出AM真菌共計11屬22種,球囊霉屬(Glomus)8種,兩性囊霉屬(Ambispora)3種,類球囊霉屬(Paraglomus)和地管囊霉屬(Geosiphon)各2種,無梗囊霉屬(Acaulospora)、近明囊霉屬(Claroideoglomus)、環(huán)孢囊霉屬(Kuklospora)、盾巨孢囊霉屬(Scutellospora)、巨孢囊霉屬(Gigaspora)、多孢囊霉屬(Diversispora)和原囊霉屬(Archaeospora)各1種,其中球囊霉屬占總屬種的比例最多為優(yōu)勢屬,而屬于球囊霉屬的根內(nèi)球囊霉(Glomus intraradices)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)和隱類球囊霉(Glomus occultum)占總種數(shù)的比例位居前列為優(yōu)勢種;RDA分析表明土壤肥力指標銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀和有機質(zhì)含量是影響離子型稀土礦區(qū)土壤中AM真菌物種多樣性以及群落結(jié)構(gòu)組成的重要因子。(3)接種根內(nèi)球囊霉、摩西球囊霉和隱類球囊霉三種AM真菌均能與寬葉雀稗建立良好的共生關(guān)系,植物根系菌根侵染率分別為83%、83%和80%,促進寬葉雀稗生長;接種處理組寬葉雀稗株數(shù)、地上根長、地下根長、葉綠素含量和鮮重均優(yōu)于未接種處理,尤其是接種根內(nèi)球囊霉的成活株數(shù)和鮮重分別是未接種的2.84和4.16倍;未接種處理組相比,接種三種AM真菌對根系土壤固氮酶活性沒有明顯的影響,但對土壤的蛋白酶和脲酶活性均有所提高。(4)接種AM真菌處理組土壤中全氮含量均高于非接種處理組155.0mg/kg;硝態(tài)氮含量表現(xiàn)為非接種處理組最高為7.69 mg/kg;銨態(tài)氮含量表現(xiàn)為非接種處理組最低19.90 mg/kg,表明接種AM真菌可以促進土壤中無機氮銨態(tài)氮的形成,為宿主植物提供生長發(fā)育所需要的氮,同時也起到降低土壤中氮污染物濃度的作用;接種三種AM真菌其寬葉雀稗根際土壤中pH、有機質(zhì)和全磷含量均高于未接種處理。本研究對于AM真菌在物種多樣性研究和應(yīng)用方面提供理論參考,對于受離子型稀土礦山開采活動破壞和污染的土壤修復(fù)實踐方面具有很好的實用價值,在提升植物生物量方面具備實際意義。
【學位單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：X53;X172
【部分圖文】：

野外調(diào)查現(xiàn)場圖

第二章材料與方法10圖2.1野外調(diào)查現(xiàn)場圖Fig.2.1Themapsoffieldinvestigationscene圖2.2采樣點分布圖Fig.2.2DistributionmapofsamplingsitesinsouthernJiangxiprovince2.3盆栽試驗材料實驗供試蘇丹草種子和寬葉雀稗種子均購買于新余市稻草人農(nóng)業(yè)園，供試三種AM真菌菌株隱類球囊霉（Glomusoccultum，編號BGCBJ04B），摩西球囊霉（Glomusmosseae，編號BGCBJ01）和根內(nèi)球囊霉（Glomusintraradices，編號BGCAH01）均購買于《北京市農(nóng)林科學院植物營養(yǎng)與資源研究所》。對AM真菌孢子進行擴繁培養(yǎng)時選用蘇丹草為宿主植物，所取土壤為江西省環(huán)境保護科學研究院院內(nèi)茶樹周圍紅壤，使用前在121℃條件下滅菌2h。首先將蘇丹草種子播種于滅菌后的土壤，長至1~2周后取出幼苗，將根部沖洗干凈，再將AM真菌菌劑接種至幼苗根部，栽入滅菌基質(zhì)中擴繁培養(yǎng)3個月左右獲得加

室內(nèi)盆栽試驗
【參考文獻】

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本文編號：2890515