內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田礦區(qū)復(fù)墾過(guò)程中土壤微生物的變化及規(guī)律的研究.pdf

1、隨著露天煤礦的建設(shè)和發(fā)展，露天開采對(duì)礦區(qū)土地資源及生態(tài)環(huán)境的破壞將日趨嚴(yán)重，礦業(yè)廢棄地的生態(tài)修復(fù)成為目前面臨的緊迫任務(wù)。為了解內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原準(zhǔn)格爾煤田礦區(qū)復(fù)墾過(guò)程中土壤微生物的基本組成和變化規(guī)律，探討復(fù)墾區(qū)地上植被不同恢復(fù)階段與土壤微生物變化之間的相互關(guān)系。本論文通過(guò)對(duì)土壤微生物數(shù)量、土壤生物活性和土壤理化性質(zhì)的測(cè)定直接或間接的反映出不同復(fù)墾時(shí)間的變化情況。在常規(guī)分析方法的基礎(chǔ)上運(yùn)用了PCR-DGGE技術(shù)，分析不同的復(fù)墾時(shí)間植被恢復(fù)

2、過(guò)程中土壤微生物的群落多態(tài)性及變化。研究得出如下結(jié)論：
　　 (1)在土壤微生物數(shù)量變化方面，從微生物總體數(shù)量上看，各類土壤微生物數(shù)量隨復(fù)墾時(shí)間變化表現(xiàn)出明顯的差異，所占的比例分別為細(xì)菌78.77％-99.84％，自生固氮菌0.04％-20.95％，放線菌0.01％-0.89％，真菌0.00％-0.02％，細(xì)菌數(shù)量最多，真菌數(shù)量最少。各類土壤微生物的數(shù)量基本上均比對(duì)照CK1多。
　　 (2)在土壤生物活性方面，土壤微生物

3、生物量碳隨復(fù)墾時(shí)間變化，兩種不同類型下表現(xiàn)出的變化順序不一樣，方差分析結(jié)果顯示，兩種植被配置模式類型下不同復(fù)墾時(shí)間的土壤微生物生物量碳均達(dá)到差異極顯著。而土壤酶活性(脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶和脫氫酶)各自的變化規(guī)律也不同，變化規(guī)律與復(fù)墾時(shí)間沒有直接關(guān)系，說(shuō)明影響土壤生物活性的因素是復(fù)雜的。
　　 (3)不同復(fù)墾時(shí)間土壤養(yǎng)分的變化方面，全碳和全氮具有相似的變化規(guī)律；全磷全鉀含量的分析中，兩種植被配置模式類型的含量均高于

4、對(duì)照CK1；不同復(fù)墾時(shí)間土壤的全氮、全磷含量均較低，而全鉀含量較高，這與研究區(qū)土壤氮磷含量低，鉀含量高的特點(diǎn)相一致。養(yǎng)分含量與復(fù)墾時(shí)間未表現(xiàn)出規(guī)律性的變化。
　　 (4)分子生物學(xué)技術(shù)能夠成功運(yùn)用于礦山土壤的研究。對(duì)土壤樣品提取微生物總DNA，完全可以滿足進(jìn)行后續(xù)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。細(xì)菌樣品16SrDNA目的基因(V6-V8區(qū))和真菌樣品18SrDNA目的基因的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物也完全滿足DGGE的實(shí)驗(yàn)要求。
　　 (5)土壤

5、細(xì)菌和真菌DGGE電泳圖譜的差異各自均能夠反映土壤細(xì)菌和真菌群落的多樣性存在明顯差異。辛普森和香農(nóng)多樣性指數(shù)表現(xiàn)出的不同復(fù)墾時(shí)間段多樣性的變化規(guī)律較為一致，但是，不論喬灌草類型的地上植物人工群落，還是豆科-禾本科牧草類型的群落，隨復(fù)墾時(shí)間的增加，土壤細(xì)菌和真菌多樣性的差異與變化并無(wú)規(guī)律性。與對(duì)照CK1和CK2相比，不同復(fù)墾時(shí)間段各樣地多樣性要明顯高于對(duì)照。
　　 (6)PCR-DGGE技術(shù)在本實(shí)驗(yàn)研究能夠成功運(yùn)用于土壤微生物的研

6、究。通過(guò)研究得出，鄂爾多斯的準(zhǔn)格爾露天煤礦不同復(fù)墾時(shí)間涉及到的土壤細(xì)菌，可歸入7個(gè)細(xì)菌類群：厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)[α-亞綱(Alphaproteobacteria)、β-亞綱(Betaproteobacteria)、γ-亞綱(Gammaproteobacteria)、δ-亞綱(Deltaproteoba

7、cteria)]、酸桿菌門(Acidobacteria)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)和未分類的細(xì)菌克隆序列(Unclassifiedbacteria)，其中放線菌門是最主要的細(xì)菌類群。而涉及到的土壤真菌，可歸入4個(gè)真菌類群：子囊菌門(Ascomycota)、球囊菌門(Glomeromycota)、擔(dān)子菌門(Basidiomycota)和未分類的真菌克隆序列(Unclassifiedfungi)，其中子囊菌門是最主要的