湖南四种尾矿环境下的狗牙根遗传多样性的RAPD分析

选择湖南4种有代表性的有色金属尾矿地所生长的野生狗牙根作为研究对象,并以正常生境下的野生狗牙根作为对照,采用RAPD技术分析了这些特别环境下的狗牙根的遗传多样性。17条10个核苷酸长的引物用于PCR扩增,共得到432条DNA带。检测位点160个,其中多态位点134个,占83.75%。各个类群间的Jaccard相似系数平均为0.4475±0.0806,遗传距离平均为0.3825±0.0712。结果显示生长于这些不同尾矿环境下的狗牙根种群在遗传本质上均产生了明显的分化,完全可以根据其尾矿基质的不同而划分为不同的生态型或品种,甚至可能处理为新的变种。狗牙根种群具有丰富的遗传多样性,作为先锋植物可为尾矿的复垦提供更多的品种选择。     

安徽铜陵五公里铜尾矿废弃地的植被调查

通过调查安徽钢陵五公里铜矿废弃地的植被及植物区系,结果显示：该地定居植物49种,隶属22科46属,其中禾本科12种、菊科8种、豆科4科、蓼科4种。废弃地据复垦情况分为复垦边缘区、复垦中心区和未复垦区,定居植物在三区内形成4种相对稳定的演替群落类型：狗牙根 白茅植物群落,白茅 三叶草 狗牙根植物群落,天蓝苜蓿 三叶草植物群落和小飞蓬 一年蓬植物群落。计算分析各群落的多样性指数和均匀度指数,并计算综合优势比,找出群落的优势植物。     

生物结皮对铜尾矿废弃地土壤微生物量及酶活性的影响

生物结皮是铜尾矿废弃地自然原生演替的最初阶段.本研究以铜陵杨山冲铜尾矿库和铜官山新铜尾矿库为对象,采用熏蒸浸提和化学分析法研究了两尾矿库不同类型生物结皮下土壤微生物量C、N及脱氢酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性.结果表明：铜尾矿废弃地上的生物结皮能够显著提高表层尾矿中的微生物量和土壤酶活性,其中藻类结皮对土壤微生物量C、N的影响高于藓-藻混合结皮,藓类结皮的影响最小;随着土壤生物结皮类型的变化,土壤微生物区系也随之变化;各类生物结皮下表层尾矿中土壤酶活性无显著差异.相关分析表明,碱性磷酸酶活性与土壤微生物量、脱氢酶和脲酶活性呈显著正相关,但与土壤pH呈显著负相关.此外,藓类植物假根能够显著提高藓类结皮假根层的微生物量和酶活性.     

粤东铅锌尾矿区四种莎草的重金属富集特性研究

从梅州丙村铅锌尾矿区近污水排放区采集了土壤与四种优势植物样品, 分别测定和分析了Zn、Pb、Ni、Cu、Cr、Cd、Mn 七种重金属含量。结果表明, 该矿区土壤污染严重且为强酸性。Cd、Pb、Zn、Mn、Cu 的污染指数均大于3, 且综合污染指数为319.16, Zn、Pb、Cd 均超出国家土壤环境质量(GB15618-1995)的二级标准, 也远超过广东土壤背景值, 有很大的潜在生态风险, 重金属单因子生态风险指数大小排序为Cd>Pb>Zn>Mn>Cu>Ni>Cr。两歧飘拂草(Fimbristylis dichotoma)、细辐射枝藨草(Scirpus filipes)、多枝扁莎(Pycreus polystachyus)地下部分的Pb 含量均超过超富集植物临界含量标准, 因此这三种植物有作为Pb 富集植物的潜力。贝壳叶荸荠(Heleocharis chaetaria)对镍的富集系数超过1, 细辐射枝藨草对Mn 的转移系数大于1。这四种植物对土壤的重金属污染有很强的耐性, 与非矿区土壤中生长相比, 长势并无显著差异, 且地下部分重金属含量都很高, 说明对它们土壤中的重金属有一定的固定作用, 可作为这些区域植被恢复的先锋植物。     

中小型土壤动物组成对复垦铜尾地土壤养分的影响

通过盆钵生物试验研究了中小型土壤动物不同类群的组成对复垦铜尾矿废弃地土壤养分的影响。整个培养试验根据需求对不同中小型土壤动物组合设置四个处理措施,每种措施分为有无凋落物两种水平,即:(1)无土壤动物(Re),无土壤动物+凋落物(Re+Li)(2)跳虫(Co),跳虫+凋落物(Co+Li)(3)跳虫+蜱螨类(Co+Ac),跳虫+蜱螨类+凋落物(Co+Ac+Li)(4)中小型土壤动物(剔除大型土壤动物Me),中小型土壤动物+凋落物(Me+Li)。另设一组对照(CK)处理,并于培养实验开始前完成测定,作为本底值。分析表明,土壤p H随着中小型土壤动物类群的增加而降低,最低值出现在Me和Me+Li处理,且二者之间无显著性差异;对照(CK)处理下的各养分含量均显著低于其他各处理,各处理中有机质、有效磷和水解性氮的含量的最大值均出现Me+Li处理,且与其他各处理呈极显著差异(P0.01);土壤全磷含量最大值出现在Re和Me+Li处理,最低值出现在Co+Li处理且之间呈显著差异(P0.05);土壤全氮含量最大值出现在Co+Ac和Me+Li处理,最低值出现在Co+Ac+Li处理且彼此间也呈显著差异(P0.05)。相关分析表明,有机质与有效磷以及全氮与水解性氮之间相关性达到极显著正相关关系(r=0.886,r=0.898),有机质与全氮及水解性氮分别呈现显著正相关关系(r=0.735,r=0.780),全氮与有效磷(r=0.782)以及有效磷与水解性氮(r=0.755)也呈现显著正相关关系。p H与有机质呈现显著负相关关系(r=-0.782),全磷与有机质、全氮、有效磷、水解性氮均无相关关系。     

陕西太白尾矿废弃地豆科植物根瘤菌16S rDNA PCR-RFLP及全序列分析

应用16S rDNA-RFLP和16S rDNA全序列测定方法,对分离自陕西太白金矿尾矿废弃地的55株根瘤菌和12株参比菌株进行了遗传多样性和系统发育地位研究。采用平均连锁法(UPMGA)对16S rDNA PCR-RFLP聚类,结果显示所有菌株在72%的水平上聚到一起。根据参比菌株的种属关系,将供试菌株初步分成6个遗传发育群。群Ⅰ为根瘤菌属,群Ⅱ为中华根瘤菌属,群Ⅲ是中慢生根瘤菌属,群Ⅳ为土壤杆菌属,群V为一未知群,群Ⅵ为慢生根瘤菌属。分离自天蓝苜蓿的根瘤菌主要分布在群Ⅱ,截叶胡枝子根瘤菌在各个群内均有分布,表现出丰富的遗传多样性。选取群Ⅰ、Ⅱ的代表菌株TB17-1、TB50-1进行16S rDNA全序列测定分析,结果显示TB17-1与Rhizonbium leguminosarumUSDA2370的同源性高达99.7%,TB50-1与Sinorhizobium melilotiLMG6133的同源性为100%。全序列测定结果与RFLP分析结果基本一致。     

粤东铅锌尾矿三种优势植物对重金属的吸收和富集特性研究

为探讨铅锌矿废弃地优势植物在重金属污染土壤植物修复中的应用潜力,利用野外采样分析法,从粤东梅县丙村铅锌尾矿区采集其三种优势植物类芦、黄荆、盐肤木的根、茎、叶和土壤样品,测定和分析Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属含量.结果表明:该矿区土壤污染严重,Pb、Zn、Cd含量远超土壤环境质量的三级标准,Cu超出二级标准;根际土壤和非根际土壤重金属含量均为Pb＞Zn＞Cu＞Cd,但根际土壤的重金属含量显著低于非根际土壤;这三种植物对Pb、Zn、Cu的转移系数大于1.0,对Cu的富集系数最高,Pb最小,但对四种重金属的富集系数均小于1.0,均未达到超富集植物临界含量标准.三种植物为该矿区的优势植物,说明它们对土壤的重金属污染有很强的耐性,虽然并非典型的超富集植物,但对污染土壤仍有较好的修复效果.     

复合污染尾矿废水中真菌群落多样性及其驱动机制

金属尾矿废水中含有重金属以及多种有机和无机污染物, 然而在该极端生境中仍然有大量微生物存在。为了揭示碱性尾矿废水中真菌群落的组成模式和多样性格局及其维持机制, 本文利用ITS1区rDNA基因扩增子测序和qPCR技术对山西中条山十八河尾矿库废水中5个不同采样点真菌群落的组成、丰度和分布格局进行了研究。通过主坐标分析(PCoA)比较不同采样点间群落结构的差异性; 通过冗余分析(RDA)探讨了水体理化因子对真菌群落结构的影响; 通过零模型分析了影响群落结构的主要因素; 通过网络图分析了真菌类群之间的种间相互作用。结果表明, 布勒掷孢酵母属(Bullera)、Schizangiella、支顶孢属(Acremonium)和亚罗酵母属(Yarrowia)是主要的优势属, 真菌群落在不同采样地点从门到属水平的相对丰度均有明显变化。真菌群落丰度沿水流方向逐渐增加且与有机碳(TOC)浓度呈显著正相关。真菌群落的α-多样性与pH、重金属(As和Cu)、无机碳(IC)和铵态氮(NH₄⁺)浓度显著相关。真菌群落的空间结构在不同采样点具有明显差异, 这种差异性与理化因子没有显著关系; 不同采样点真菌群落的零偏差值均大于零, 且不同物种之间存在复杂的种间相互作用。以上结果说明, 在尾矿废水中环境因子只对真菌群落的α-多样性有显著影响, 而群落的β-多样性主要受种间相互作用关系的影响, 表明在碱性铜尾矿废水中存在比较复杂的真菌群落动态模式。     

3种木本植物在铅锌和铜矿砂中的生长及对重金属的吸收

通过盆栽试验评价3种木本植物紫穗槐、桤木和黄连木修复铅锌矿和铜矿尾矿的潜力。结果表明,150d后3种植物在矿砂中都能生长,其中黄连木在铅锌矿砂中生长受到明显抑制,桤木的叶绿素含量显著降低。3种植物的根系发育在2种矿砂中没有受到显著抑制。重金属在3种植物组织中的含量为17.66 -55.36 mg/kg (铜)、2.67-196.00 mg/kg(铅)、58.93-333.67 (锌,铅锌矿砂)和49.20-199.33(锌,铜矿砂)。3种植物的生物富集系数(BCF)和转移系数(TF)值都小于1。60d后,桤木和黄连木叶片的叶绿素荧光参数与对照相比没有显著变化,PSⅡ的最大量子产量有下降的趋势。重金属胁迫后显著增加Mg、Fe、Cu在功能叶的含量,显著地降低Mn的含量。因此可利用固氮植物紫穗槐在尾矿区造林和修复。     

鸡粪改良铜尾矿对3种豆科植物生长及基质微生物量和酶活性的影响

基质改良和耐性植物种选择是重金属矿业废弃地人工生态恢复的关键。通过室内盆栽试验研究不同比例腐熟鸡粪改良铜尾矿后对3种豆科植物决明(Cassia tora)、田菁(Sesbania cannabina)、菽麻(Crotalaria juncea)生长和尾矿基质中土壤微生物量C、N及过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性的影响。结果表明:添加鸡粪改良处理后3种植物茎叶生物量、根系生物量和体内总磷含量均有提高,植物体内总氮含量则只有菽麻明显增加。添加鸡粪可提高尾矿基质中微生物量C以及脲酶和脱氢酶活性,其中菽麻生长的尾矿基质中微生物量C含量增加最显著。尾矿基质中微生物量C与基质中总氮、有效磷呈显著正相关,菽麻生长的尾矿基质中微生物量C与基质中有效态Cu、Zn呈显著负相关。田菁、菽麻生长的尾矿基质中脲酶、脱氢酶与基质中总氮、有效磷呈显著正相关,决明、菽麻生长的尾矿基质中脱氢酶与基质中微生物量C呈显著正相关,决明生长的尾矿基质中脲酶、脱氢酶与基质中有效态Zn呈显著负相关。综合分析表明,铜尾矿∶鸡粪=250∶1的处理方式可作为鸡粪改良铜尾矿基质较好的一种比例模式,该处理方式下菽麻可作为铜尾矿生态修复优选植物种。