两种铜矿废弃地土壤微生物的研究

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:pcy1226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
矿业废弃地是指因在采矿活动中而破坏、占用和污染最终导致无法治理或无法使用的土地,常分为尾矿废弃地、废石场和采空塌陷三种类型。矿业废弃地生态系统的恢复,不仅仅指地上部分植被的覆盖,同时也包括基质中土壤微生物群落结构的恢复。本研究选取安徽铜陵凤凰山相思谷铜尾矿废弃地和狮子山铜矿废石场废弃地两种不同类型铜矿业废弃地为研究对象,分析测定了两种铜矿业废弃地的理化性质、重金属含量和基质土壤酶活性,利用高通量测序技术测定了不同季节下土壤细菌群落的组成结构和丰度,并采用光学显微镜和电子显微镜对铜废石场废弃地自然定居的植物根际丛枝菌根(AM)真菌进行了分离鉴定,探讨影响铜矿业废弃地土壤细菌群落的环境因素以及两种不同铜矿废弃地微生物群落结构的差异,为矿业废弃地土壤生态系统的恢复和重建提供理论依据。主要研究结果如下:1、通过两种铜矿业废弃地基质理化性质分析结果发现,基质营养成分低、重金属铜含量极高是铜矿业废弃地上植物不能或难以定居的主要因子,同时也是影响铜矿业废弃地微生物种类和群落结构的重要因子。其中狮子山铜矿废石场废弃地基质的全氮、全磷、有机质含量约是凤凰山尾矿废弃地的3.26,1.81和1.67倍,狮子山铜矿废石场废弃地重金属全铜的含量高达7512.30 mg/kg,系凤凰山铜尾矿废弃地的3.34倍。矿业废弃地中总量重金属复合污染对土壤酶活性具有明显的抑制作用,植物的定居有助于提高土壤酶的活性,其中狮子山铜矿废石场废弃地中基质土壤酶活性要高于凤凰山铜尾矿废弃地;2、通过高通量测序技术对两种矿山废弃地土壤细菌进行了研究,其中秋季矿山废弃地共获得基因序列223706条,在97%相似水平上聚类共得到1909个OTUs,主要分布在25个已知细菌门,32个已知细菌纲以及160个已知细菌属。其中铜尾矿废弃地中优势细菌门(相对丰度>5%)有5个,分别为Proteobacteria(变形菌门),Acidobacteria(酸杆菌门),Chloroflexi(绿弯菌门),Bacteroidetes(拟杆菌门)和Parcubacteria;铜废石场废弃地中优势细菌门有6个,分别为Proteobacteria(变形菌门),Acidobacteria(酸杆菌门),Chloroflexi(绿弯菌门),Actinobacteria(放线菌门),Verrucomicrobia(疣微菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。其中Proteobacteria,Acidobacteria,Chloroflexi和Bacteroidetes为秋季在两个矿山废弃地中的优势细菌门。夏季矿山废弃地高通量测序共获得基因序列138803条,在97%相似水平上聚类共得到2685个OTUs,主要分布在21个已知细菌门,31个已知细菌纲以及109个已知细菌属。其中铜尾矿废弃地中优势细菌门有3个,分别为Proteobacteria(变形菌门),Acidobacteria(酸杆菌门)和Actinobacteria(放线菌门);铜废石场废弃地中优势细菌门有5个,分别为Proteobacteria(变形菌门),Acidobacteria(酸杆菌门),Bacteroidetes(拟杆菌门),Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)和Verrucomicrobia(疣微菌门)。其中Proteobacteria和Acidobacteria为夏季在两个矿山废弃地中的优势细菌门。3、土壤细菌相对丰度受土壤理化性质、土壤酶和重金属元素的影响。Acidobacteria(酸杆菌门),Bacteroidetes(拟杆菌门)和Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度与土壤理化性质具有较好的相关性;蛋白酶与各优势细菌门之间具有较好的相关性;重金属Cu和Cr与Acidobacteria(酸杆菌门),Bacteroidetes(拟杆菌门)和Armatimonadetes的相对丰度呈显著的负相关,与Actinobacteria(放线菌门),Chloroflexi(绿弯菌门)和Proteobacteria(变形菌门)的相对丰度呈正相关性,但重金属Pb、Zn和Cd与上述细菌门的相关性正好相反,说明不同细菌对重金属的耐受性不同,重金属元素对细菌的生长繁殖存在一定的选择性;不同重金属元素对土壤细菌类群的影响不同,但同一重金属总量与有效态对土壤细菌门的影响是一致的。4、铜废石场废弃地中海州香薷(Elsholtzia splendens)、茵陈蒿(Artemisia capillaries)和鸭跖草(Commelina communis)均能与AM真菌形成良好的共生关系,根际存在明显的AM真菌定殖和侵染情况。在铜矿废石场废弃地植物根际土壤中用光学显微镜共分离出22种AM真菌孢子,其中球囊霉属13种,无梗囊霉属6种,管孢囊霉属2种和盾巨孢囊霉属1种;电子显微镜下共分离鉴定出14种真菌孢子,其中球囊霉属11种,无梗囊霉属3种,球囊霉属和无梗囊霉属是该地区的优势属,光学显微镜下所分离出的22种AM真菌在不同植物根际出现的频率不同,说明宿主植物对AM真菌群落组成的影响较大。铜尾矿废弃地自然状态下未调查到植物定居,因此未进行AM真菌孢子的分离与鉴定,但土壤细菌类群丰富,铜尾矿废弃地土壤细菌群落结构的多样性对地上植被的重建和恢复提供了一定的潜力。
其他文献
稀土离子掺杂聚合物具有吸收截面大、稀土离子的发射峰锐、掺杂浓度高、荧光强度强等优点,不仅可用来制作光波导,光纤放大器,激光材料等,而且其他光学领域也有广泛的应用前景
<正>~~
会议
工业上生产特种工业用砖的制砖机对其使用的模板要求高的耐磨性,而现有的制砖机模板耐磨性低,使用寿命短。本课题针对制砖机模板的使用情况,选用低中档的普通钢和高档的硬质工模
主要介绍了绿色互联网数据中心(IDC)三维温度场可视化系统的组成和实现方法。根据FLUENT的三维温度场计算结果,调用OpenGL图形库,在MicrosoftVisualC++平台上开发了IDC三维温度场可
耳鸣是临床上的一种常见症状,全身性疾病所引起者,耳鼻喉科大夫常忽视其原发病,如颈椎病等。1材料与方法参照Hulse等的资料,提出颈性耳鸣的诊断标准如下:1)多见于中老年人,其强度可发生波动
信息网络技术的发展,使得个人信息的随意收集与泄露成为了当今时代亟待解决的问题,而个人信息立法保护以及确立个人信息权已公认为解决这一问题的不二法门。我国刑法领域以及
针对我国培养金融数学专业人才的必要性及存在问题进行深入剖析,提出培养金融数学专业人才的具体方案和措施:优化课程设置模式,强化教学实验环节,提高整体师资水平。通过以上
本实验通过分析比较土塘和室内水泥池杂交石斑鱼苗种培育的水质指标,研究土塘水质各因子对杂交石斑鱼苗种生长的影响。结果表明,土塘海水水质各因子对仔鱼生长的影响各不相同
结合工程实例,分析了高原低温缺氧环境对施工机械的影响,探讨了高原低温隧道施工机械设备配套原则及保养措施,并总结了施工机械设备配套技术,以提高高原地区设备的利用率。
目的:建立茶碱在老年慢性阻塞性肺疾病患者中的群体药动学(PPK)模型,并获取药动学参数,为临床制定个体化给药方案提供参考。方法:收集2014年4—12月某院诊断为慢性阻塞性肺疾病