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露天存放的矿山尾矿具有高重金属含量、极端pH值、低有机质含量和砂质土壤等特点,不利于植物定植,且存在严重的生态环境安全问题。选择木本植物作为先锋植物对尾矿库进行植被恢复是一种较为合适的修复方式。外生菌根真菌（Ectomycorrhizal Fungi,EMF）普遍存在于自然界,能够与大多数木本植物形成外生菌根（Ectomycorrhiza,ECM）,有助于提高宿主植物对水分和营养元素的吸收、促进植物生长和提高宿主植物对逆境的耐性。本研究从矿山尾矿实地调研出发,对尾矿库及其周边的外生菌根真菌资源调查、筛选高重金属耐性外生菌根真菌、初步探究其对Cd的耐性机理、明确外生菌根真菌对宿主植物吸收尾矿库土壤重金属的影响和筛选合适的应用于尾矿库修复的外生菌根真菌-木本植物共生体。通过对位于贵州的5个Pb/Zn/Cd尾矿库进行实地调研发现:3个尾矿库仅生存少量的松属（Pinus）植物,另外2个尾矿库生长着少量的木本和草本植物。3个生长有松属植物的尾矿库全部发现外生菌根。对外生菌根真菌进行鉴定后发现:尾矿库中原生的外生菌根真菌大多为乳牛肝菌属（Sullus）、其次还发现少量的Amphinema sp.和Trichophaea sp.。从调研的上述5个尾矿库周边采集了多种外生菌根真菌子实体,经分离纯化鉴定得到7种Suillus外生菌根真菌。将尾矿库原生外生菌根和采集得到的子实体进行进化分析,发现其中一种真菌与尾矿库原生外生菌根真菌同源性较高,通过与NCBI已公布的Suillus序列进行比对分析,将该真菌鉴定为褐环乳牛肝菌（S.luteus,Sl）。通过对上述7种Suillus进行重金属（Cd）耐性测试,筛选出Cd高耐性真菌空柄乳牛肝菌（S.cavipes,Sc）。这两种真菌均能够在较高Cd胁迫下生长,其中S1最高可以在60 mg/LCd胁迫下生长,Sc最高可在80mg/LCd胁迫下生长。对上述S.luteus（Sl）和S.cavipes（Sc）两种外生菌根真菌进行进一步多种重金属耐性实验,发现两种真菌对Pb、Cd和Zn等重金属均具备较高的耐性,且均能够大量积累三种重金属。在150mg/L Zn2+处理下,Sc可以积累2005.2 mg/kg Zn。Sl在5mg/L Cd2+胁迫下的生长好于Sc,而在20mg/L Cd2+胁迫下相反。Sc在80mg/L Cd2+或300mg/L Pb2+或1000mg/LZn2+胁迫下仍然可以生长。对两种真菌Cd耐性机制研究发现,两种外生菌根真菌对Cd2+耐性的生理机制主要包括细胞壁吸附、胞内区室化、改善离子平衡和有机酸吸附等。随着Cd2+浓度的增加,Sl真菌细胞壁结合的Cd向细胞器结合转变,同时细胞壁吸附量减少。Sc细胞壁结合的Cd向可溶性部分转变,细胞壁吸附增加。在5mg/LCd2+处理下,Sl菌体内毒性较高的乙醇和超纯水提取态比例均低于Sc。在20mg/L Cd2+处理下结果相反,Sc菌体内毒性较弱的盐酸提取态比例高于Sl。低浓度Cd2+处理下Sl的营养状况（Pi、Mg、Fe和Ca吸收）好于Sc,而高浓度Cd2+胁迫下结果相反。在Cd2+胁迫下,两种真菌的甲酸、苹果酸和琥珀酸分泌增加,有助于降低Cd2+毒害。通过根袋试验,研究了S.luteus（Sl）和S.cavipes（Sc）两种真菌对樟子松（Pinus sylvestris）吸收尾矿库土壤重金属的影响,该实验同时选取非矿区真菌Cenococcum geophilum（Cg）以及非菌根化（Non-mycorrhizal,NM）的樟子松作为对照。实验设计了两种根袋:开放袋（滤膜,允许真菌菌丝穿过）和封闭袋（塑料膜,不允许真菌菌丝穿过）,两种根袋内均装相同的非污染土壤,根袋外装尾矿库土壤。五个月后,开放袋中三种ECM樟子松的菌丝均穿过开放袋滤膜进入尾矿库土壤,而封闭袋中未穿过塑料膜。由于菌丝穿透根袋进入到根袋外围尾矿库土壤中,因此种植ECM樟子松的开放式根袋内土壤重金属含量有所增加,表明外延菌丝可以扩大根的吸收面积,将远离植物根系的重金属吸收转运到根际区土壤中。接种外生菌根真菌可以明显提高宿主植物的生物量,这种促生效应,导致菌根化与非菌根化植株体内重金属浓度并没有明显差异（ECM樟子松的地下部Pb浓度甚至低于NM）,但与非菌根植物相比,开放式根袋内菌根化植株显著提高了重金属富集总量。另外,与封闭式根袋相比,开放式根袋中的ECM樟子松的营养状况好于NM樟子松,说明外延菌丝同样具有促进宿主植物获取根袋外土壤中必需矿质元素的作用。三种ECM樟子松表现出不同的重金属积累特性。与真菌Cd耐性相似,高重金属耐性菌Sc菌根化的樟子松表现出最高水平的重金属积累,其次是Sl,Cg的重金属富集水平最低。为了探究两种土著外生菌根真菌Suillus辅助植物对尾矿库的修复效应,我们额外选择了非矿区采集的四种外生菌根真菌Cenococcum geophilum,Pisolithus sp1.,Pisolithus sp2.和Laccaria sp.,共计6种外生菌根真菌菌根化的樟子松（Pinus sylvestris）以及非菌根化的樟子松分别种植在尾矿库土壤中。4个月后,测定了植物的生长、光合参数、养分和重金属含量,以及土壤pH、酶活性以及重金属有效态的变化。结果表明,接种ECM真菌可通过提高生物量、光合作用（光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci））和矿物质吸收（磷（Pi）,镁（Mg）,铁（Fe）,钙（Ca））来提高宿主主植物的存活率,同时降低了 Cd,Pb和Zn的转移系数（地上部重金属浓度/地下部重金属浓度）,增加了生物蓄积系数（地上部重金属浓度/土壤重金属浓度）。此外,与NM樟子松相比,ECM樟子松积累了更多的Cd,Pb和Zn,同时降低了土壤的pH值和重金属有效态（DTPA-Cd,DTPA-Pb,DTPA-Zn）,并增加了土壤酶（酸性磷酸酶,碱性磷酸酶,脲酶）活性。与非矿区菌根真菌相比,Sl和Sc菌根化的樟子松具有最高的重金属（Pb、Zn和Cd）积累量、光合参数、生物量、土壤酶活和重金属生物蓄积系数。因此,选择重金属耐性高的土著外生菌根真菌,可以更有效地辅助先锋植物修复尾矿库土壤、提高废弃裸露尾矿库的植物定植。