不同生态型摩西球囊霉菌株对蜈蚣草砷吸收的影响

砷超富集植物——蜈蚣草无论是在野外或是在室内均能被丛枝菌根真菌(AM真菌)侵染,但其对蜈蚣草砷吸收及转运的机理尚不清晰.本研究将分离于湖南省郴州市金川塘某铅锌尾矿蜈蚣草根际土壤(Glomus mosseae BGC GD01,简称污染菌株)和云南省未污染土壤(G.mosseae BGC YN05,简称非污染菌株)的2种摩西球囊霉菌株分别接种于非污染生态型和污染生态型蜈蚣草根际,8周后利用菌根化蜈蚣草幼苗在浓度为100 μmol·L-1砷(Na2HAsO4·7H2O)营养液中进行为期24 h的水培试验.结果表明,2种生态型摩西球囊霉菌株分别与蜈蚣草形成中等程度侵染,侵染率为25.2％ ～31.3％.无论是接种污染菌株或是非污染菌株,均明显促进了蜈蚣草根部对磷的吸收.在24 h水培试验期间,接种非污染菌株显著促进了蜈蚣草根部砷的吸收,但接种污染菌株对蜈蚣草根部砷吸收的促进作用有限,说明AM真菌对蜈蚣草砷吸收存在种内差异.     

东部草原露天矿区粘土改良模拟研究

以我国东部草原露天矿区粘土为研究对象,采用盆栽试验方法,以粘土与表土和沙土混合物为培养基质,三叶草(Trifolium repens Linn)为供试植物,研究不同比例下三叶草生物量、养分吸收量、土壤理化和生物学性状的差异,为寻找最佳配比提供依据。结果表明:不同混合比例显著影响三叶草生物量,粘土+表土(1∶1、1∶2和1∶3)生物量最高(26.5—40.0 g/盆),平均为31.2 g/盆,粘土+沙土(1∶1、1∶2和1∶3)次之(14.9—20.3 g/盆),平均为18.9 g/盆,粘土、沙土和表土平均分别是9.0、5.4 g/盆和41.7 g/盆,同样地,粘土+表土混合基质上三叶草氮吸收量平均为1071 mg/盆,分别是粘土+沙土、粘土和沙土氮吸收量660、321 mg/盆和190 mg/盆的1.62、3.34倍和5.64倍,磷和钾吸收量具有相似变化规律,这与三叶草根直径、根长、根表面积和根尖数有显著关联性;粘土和表土与粘土和沙土混合基质的容重和最大持水量分别显著下降7.4%—21.5%和24.5%—71.8%,饱和入渗率、孔隙度和标准化平均重量直径分别显著增加26.9%—96.3%、45%—218%和34%—72%;全氮、有机质、速效磷、速效钾、饱和电导率显著增加23.0%—88.3%、25.1%—146%、44.0%—91.5%、70.3%—114.8%和3.5%—59.3%;磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸还原酶和固氮酶活性显著提高45.5%—105%、65.2%—172.3%、160%—252%、53.4%—62.7%和197%—374%;真菌、细菌和放线菌数量增幅为119%—142%、93.5%—107%和83%—147%。相关性分析表明,生物量与土壤理化性状、酶活性和微生物数量呈显著或极显著正相关,表现为粘土+表土=表土粘土+沙土粘土沙土。因此,表土或沙土均能改良粘土性状,其中粘土和表土1∶2配比效果最优。     

接种AM菌对西部黄土区采煤沉陷地柠条生长和土壤的修复效应

以采煤沉陷区柠条为宿主植物,研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AM菌)对柠条生长和根际土壤的改良效应。结果表明:8月份接种AM菌比不接菌柠条的株高、冠幅和地径显著增加了29.11%,29.83%和14.81%,9月份接菌区柠条的根长、平均直径、根表面积和根体积分别比对照区增加了151.0%,34.2%,116.0%和129.3%。接种AM菌增强柠条的抗逆性,接菌区的柠条叶片可溶性糖含量和过氧化氢酶活性分别比对照区增加了13.4%和111.1%。8月份接种AM菌改善了土壤的生物理化性质,接菌区有机质、碱解氮、速效磷和速效钾比对照区分别增加7.06g/kg,140.0 mg/kg,1.82 mg/kg和16.72mg/kg,接种AM菌显著增加了根际土壤中真菌、放线菌、细菌数量和酸性磷酸酶活性。总之,接种AM菌促进采煤沉陷区柠条的生长和土壤的改良。     

丛枝菌根在煤矸石山土地复垦中的应用

煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废弃物,一方面占用了大量的土地资源,另一方面也成为固、液和气三害俱全的污染源,造成了一系列生态环境问题。以宁夏大武口洗煤厂煤矸石山复垦地为实验点,在自然状况下接种丛枝菌根真菌,研究其对煤矸石山土地复垦的生态效果。结果表明,菌根在煤矸石山土地复垦中具有较好的生态效果。接种菌根真菌13个月后能够提高植被成活率15%,促进植株生长和发育。植株生长快,植被的盖度高于对照9%,增加了生物物种的丰度。接种菌根后植株的侵染率高达90%以上,菌丝长度较对照伸长1.4倍,扩大了根系的范围,有利于维持该生态系统的稳定性。     

丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌生态修复功能与作用

生态修复是目前全球关注的热点问题,如何增加植被的覆盖度及生态修复效率是目前研究的重点。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)均是自然界植物根际分布广泛的一类内生真菌,均能与植物形成菌根共生体,具有一定的促进植物生长、抵抗逆境及修复污染土壤等功能与作用,在生态修复中具有广泛的应用潜力。本文综述了AMF及DSE两种微生物的功能、作用及其在生态修复应用中的研究进展,并进一步对AMF和DSE在生态修复中存在的问题和前景进行展望。     

AM真菌在煤矿废弃物中生态适应性的初步研究

以粉煤灰、草炭、蛭石、河沙为培养基质,分别对4种不同AM真菌:Glomus mosseae,G.diaphanum,G.intraradices和G.versiforme的生态适应性进行研究。结果表明,菌根的侵染率、孢子密度和菌丝长度分别与菌根真菌种类、培养基质状况及寄主植物种类有关。4种基质的扩繁效果顺序为:河沙>粉煤灰>草炭>蛭石。G.mosseae和G.diaphanum在基质中的产孢量和菌丝长度优于G.intraradices和G.versiforme,可作为优势菌株。4种菌根真菌在粉煤灰中对寄主的侵染率均达到60%以上,粉煤灰作为菌根真菌培养基质具有更大潜力和实际应用价值。     

干旱砾漠区露天采煤对草地植物群落特征及其稳定性影响

露天煤炭开采对区域地形地貌、水文循环和土壤植被等生态环境因子产生了较大干扰,但干旱砾漠区露天开采对周边植物群落及其稳定性的影响范围和程度仍有待深入研究,这个问题的探明才能为矿区植被恢复的精准施策提供科学依据。该文通过定量比较距露天开采区不同距离植物群落组成、多样性、生产力和稳定性变化特征,分析干旱砾漠区露天采煤对植物群落的影响范围和程度,并结合土壤性状和微气象因子的测量,探究影响干旱矿区植物群落特征的主导因子。结果表明:(1)干旱砾漠区露天开采排土场原始植被消失殆尽,开采区外围0~500 m范围内原优势物种重要值降低,伴生物种重要值增加,500 m后随着距开采区距离的增加优势植物重要值逐渐增加,至开采区800 m外植物群落组成趋于稳定;(2)开采区外围0~500 m范围内植物群落地上生物量、多样性和群落稳定性较5000 m处分别平均下降了53%、70%和37%,开采区500 m以外上述群落指标整体上变化不明显,而植被覆盖度在开采区外围不同距离并未表现出显著变化趋势;(3)土壤水分、有机质、有效氮磷钾、可溶性盐与植物群落地上生物量、多样性和稳定性呈正相关关系,而土壤pH、光照强度和地表温度与上述植物群落指标呈负相关关系。因此干旱砾漠区露天开采排土场及开采区外围0~500 m范围是矿区生态修复过程中重点考虑区域,同时研究表明干旱砾漠区植被主要分布在砾漠戈壁浅沟和季节性河道等生境相对良好的凹陷微地形条件下,综合可得出干旱砾漠区植被修复过程中可通过微地形塑造、土壤改良和乡土物种繁殖促进,以实现干旱矿区生态系统的稳定和可持续发展。     

丛枝菌根真菌与转移Ri T-DNA胡萝卜根器官双重培养的形态学研究*

利用双重培养技术,使丛枝菌根真菌 Gigaspora margarita侵染转移Ri T-DNA胡萝卜根器官,建立共生联合体。菌丝对根器官的入侵、在根内的分布、原生质在菌丝内的双向流动、根外辅助细胞形成、菌丝的愈伤现象及孢子的产生、发育和再发芽的形态特征。所形成的形态构造对植物的养分吸收和运输有重要意义。     

丛枝菌根的双重培养方法及其菌丛际的建立

成功地建立超丛枝菌根真菌Ｇｌｏｍｕｓ ｉｎｔｒａｒａｄｉｃｅｓ与转移Ｒｉ Ｔ－ＤＮＡ胡萝卜根器官的双重培养体系,且在此基础上将根与菌丝分隔开来（两室系统）,在人工培养条件下形成了无杂菌的菌丝际环境。菌丝际的建立为研究菌丝的生理、生化特性奠定了基础。     

煤矸石山刺槐林分生产力及生态效应的研究

通过野外实地观测 ,对煤矸石山 9年生刺槐林分 (株行距 1 .5 m× 2 .0 m)的生长规律、生产力水平和生态效应及其制约因素进行了研究。结果表明 :林分树高、胸径和材积具有不同的生长节律 ,树高的速生期出现最早 ,生长高峰出现在 1年生 (年生长量 1 .6 5 m) ,以后逐渐下降 ;胸径速生期出现在 2～ 4年生 (年生长量 0 .6～ 1 .0 cm) ,4年生以后便明显下降 ;材积速生期出现在 3～ 6年生 (单株材积年生长量 0 .0 0 1 m3以上 ) ,7年生以后明显下降。林分胸高直径分布的顶峰极度偏左 (偏度 SK达 0 .5 889) ,细小林木个体数量偏多 ,林分密度偏大 ,应进行间伐调整。刺槐林分具有明显减小煤矸石山渗透速率、提高持水、供水能力的作用 ,林地植树带初始入渗率为 7.4 1 mm· min- 1,稳渗率为 1 .75 mm· min- 1;而对照坡面初始入渗率高达 1 3.0 3mm· min- 1,稳渗率为 2 .1 8mm· min- 1。林分能防止矸石山酸化、增加矸石山全 N量并促进 N素的有效化 ,刺槐林地的 p H值为 7.6 8,比裸露矸石山 ( p H5 .4 7)高出 34 .7% ;林地有机质含量为 2 6 .1 2 % ,比裸露矸石山( 1 9.2 0 % )高出 36 % ;全 N量和速效 N量分别为 0 .33%和 5 2 .95 mg·kg- 1,分别比裸露矸石山高出 4 3.5 %和 2 0 .8%。