本文選題：礦區(qū)復(fù)墾土壤 + 球囊霉素��； 參考：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：有機物添加和菌根技術(shù)的聯(lián)合修復(fù)策略是改善退化土壤的一種有效方法,在礦區(qū)土壤復(fù)墾研究中受到廣泛關(guān)注。開展礦區(qū)復(fù)墾土壤的團聚體和有機碳動態(tài)變化的作用機制研究,對于系統(tǒng)分析礦區(qū)復(fù)墾的改良作用機制和固碳作用具有重要的意義。本文采用野外調(diào)查數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法,研究活性污泥添加和叢枝菌根真菌(AMF)接種對礦區(qū)基質(zhì)復(fù)墾過程中的作用機制;采用路徑模型分析復(fù)墾過程中土壤團聚體形成及穩(wěn)定機制的主要影響因子;利用微根窗技術(shù)分析植物根系生長動態(tài)及固碳對土壤有機碳(SOC)積累的作用機制。論文研究的主要結(jié)論如下:(1)污泥添加和AMF接種對礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)的作用機制研究結(jié)果表明:以煤矸石F、粉煤灰G和污泥S并接種AMF(+)的礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)(FGS+)的理化及生物性質(zhì)顯著優(yōu)于FG、FG+和FGS基質(zhì)。對比分析礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)與煤矸石和粉煤灰充填的礦區(qū)復(fù)墾土壤及農(nóng)田土性質(zhì)結(jié)果表明,礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)FGS+在經(jīng)過6年復(fù)墾后,SOC、TN、速效P含量顯著提高,蔗糖酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶及脫氫酶活性也顯著高于其它土壤。以上結(jié)果表明污泥添加和AMF接種可全面改善土壤的質(zhì)量、促進基質(zhì)土壤化過程,特別是有利于SOC積累。(2)礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)團聚體形成過程及穩(wěn)定評價研究結(jié)果表明:礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)FG、FG+、FGS和FGS+在復(fù)墾的7年間以0.25mm團聚體粒徑為主,隨復(fù)墾時間逐年降低;0.25~0.5mm、0.5~2mm和2mm團聚體粒徑比例逐年增加,表明礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)的團聚過程為小團聚體逐級形成大的團聚體的過程。礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)團聚體穩(wěn)定性逐年提高。(3)礦區(qū)復(fù)墾基質(zhì)團聚體形成主要影響因子研究結(jié)果表明:礦區(qū)復(fù)墾土壤團聚體粒徑均與SOC呈顯著的一元線性回歸關(guān)系,表明團聚體與SOC有明顯相互作用關(guān)系。但只有0.25mm粒徑團聚體與SOC、速效K、脲酶和易提取球囊霉素(EEG)有顯著的多元線性回歸關(guān)系,路徑分析結(jié)果表明土壤微團聚體的形成對SOC積累有重要貢獻,而EEG更多的是通過SOC對團聚體形成產(chǎn)生間接作用。(4)礦區(qū)復(fù)墾土壤中SOC累積的路徑分析模型結(jié)果表明:0.5~2mm粒徑團聚體、蔗糖酶、堿性磷酸酶、EEG、黑麥草地下生物量和黑麥草根中有機碳與礦區(qū)復(fù)墾土壤中SOC成顯著的多元線性回歸關(guān)系。SOC累積的路徑分析結(jié)果表明根系生物量和0.5~2mm粒徑團聚體對SOC的總作用最大,蔗糖酶對SOC的直接正作用最大,EEG則主要是通過0.5~2mm粒徑團聚體和蔗糖酶對SOC產(chǎn)生間接作用。(5)復(fù)墾過程中黑麥草生長及對復(fù)墾土壤SOC作用關(guān)系研究表明:黑麥草根際與非根際基質(zhì)SOC組分有顯著差異性,表明黑麥草生長過程中的根際效應(yīng)會顯著影響SOC變化。黑麥草根長密度、黑麥草根和地上部分有機碳及TG和EEG與基質(zhì)中SOC關(guān)系比較密切,表明植物生長和GRSP均會在一定程度上影響SOC各組分的變化。
[Abstract]:The combined remediation strategy of organic matter addition and mycorrhizal technology is an effective method to improve degraded soil, and has been widely concerned in the study of soil reclamation in mining areas. It is of great significance to study the aggregate and the mechanism of dynamic change of organic carbon in the reclaimed soil of mining area, which is of great significance for the systematic analysis of the mechanism of improvement and carbon sequestration in the reclamation of mining area. In this paper, the mechanism of activated sludge addition and AMFinoculation of arbuscular mycorrhizal fungi on matrix reclamation in mining area was studied by means of field investigation data collection and field test. Path model was used to analyze the main influencing factors of the formation and stabilization of soil aggregates in the process of reclamation, and the microroot window technique was used to analyze the dynamics of plant root growth and the mechanism of carbon sequestration on the accumulation of soil organic carbon (SOC). The main conclusions of this paper are as follows: (1) the mechanism of sludge addition and AMF inoculation on reclaimed substrates in mining areas is studied. The results show that: the physicochemical and chemical properties of coal gangue, fly ash G and sludge S and inoculated with AMF () are physicochemical and physicochemical properties. The biological properties were significantly better than those of FG FG and FGS substrates. The properties of reclaimed soil and farmland soil filled with coal gangue and fly ash in mining area were compared and analyzed. The results showed that after 6 years of reclamation, the content of available P and sucrose enzyme were significantly increased. The activities of acid phosphatase and alkaline phosphatase and dehydrogenase were also significantly higher than those of other soils. The results showed that sludge addition and AMF inoculation could improve soil quality and promote the process of soil transformation. Especially in favor of SOC accumulation. 2) the formation process and stability evaluation of reclaimed matrix aggregates in mining area showed that the diameter of 0.25mm aggregates was the main factor of FGS and FGS in the seven years of reclamation. With the decrease of reclamation time, the particle size ratio of 0. 25 ~ 0. 5mm ~ 0. 5mm and 2mm agglomerates increased year by year, which indicated that the agglomeration process of reclamation matrix in mining area was a process of small aggregates forming large aggregates step by step. The main factors influencing the formation of reclamation matrix aggregates in mining area were studied. The results showed that the particle size of reclaimed soil aggregate in mining area showed a significant linear regression relationship with SOC. The results show that the aggregate has obvious interaction with SOC. However, only 0.25mm aggregates had a significant linear regression relationship with SOC, available K, urease and easy to extract balloon mycin. Path analysis showed that the formation of soil microaggregates contributed significantly to the accumulation of SOC. The results of path analysis model of SOC accumulation in reclaimed soil of mining area showed that the diameter of aggregates, sucrase, was 0. 5mm. The path analysis of alkaline phosphatase, underground biomass of ryegrass and organic carbon in ryegrass root and SOC accumulation in reclaimed soil of mining area showed that root biomass and 0.5~2mm particle size aggregate had the greatest effect on SOC. The most direct positive effect of sucrose on SOC was mainly through the indirect effect of 0.5~2mm aggregates and sucrose enzymes on SOC during the process of reclamation. The relationship between ryegrass growth and SOC in soil was studied. The results showed that: ryegrass rhizosphere. There were significant differences between SOC components and non-rhizosphere matrix components. The results showed that the rhizosphere effect of ryegrass during the growth of ryegrass significantly affected the change of SOC. The long density of ryegrass roots, organic carbon in ryegrass roots and aboveground parts, TG and EEG were closely related to SOC in the substrate, indicating that plant growth and GRSP could affect the changes of SOC components to some extent.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S153.6;TD88

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本文編號：1795929