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煤炭资源的持续开采造成矿区生态环境不断恶化,地表塌陷导致土壤物理结构破坏、土壤含水量下降、营养元素渗漏、土地沙化等,从而抑制了矿区植被的生长。为提高煤矿废弃地上植株的成活率,改善植被生长状况,采用盆栽实验法,以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,将煤矸石(CG)、粉煤灰(FA)和沙土(SS)按不同质量配比设置成四组混合基质来模拟煤矿废弃地的土壤成分,分别是:T1(CG:FA:SS=75%:25%:0%),T2(CG:FA:SS=75%:25%:15%),T3(CG:FA:SS=45%:25%:30%),T4(CG:FA:SS=30%:25%:45%),并以T5(CG:FA:SS=0%:0%:100%)作为对照,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)选用摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,F.m)和幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,C.e),通过单接菌(F.m,C.e)和混合接菌(F.m+C.e),探索其对紫花苜蓿根系的菌根侵染率、菌根依赖性、地上部分形态指标、根系形态指标和根系活力以及叶片抗氧化性、渗透调节物质、硝态氮、磷素含量和叶绿素含量的影响。结果表明:(1)五种基质中,AM真菌与紫花苜蓿根系均形成了较好的共生关系,菌根的侵染率在17.28%64.31%之间。基质T4接种F.m+C.e(F.m:C.e=1:1W/W)处理的紫花苜蓿的菌根侵染率和菌根依赖性值最大,分别为64.31%和86.24%。(2)同种基质中,与不接菌(non-AMF)处理相比,接种AM真菌不同程度提高了紫花苜蓿株高、基径、叶面积和生物量,且混合接菌的效果优于单接菌。基质中填加过量煤矿废弃物抑制了植株根系的生长,接种AM真菌后显著提高了紫花苜蓿总根长、根表面积、根体积和根系活力,降低了根平均直径。(3)随着基质中煤矸石、粉煤灰填加量增加,紫花苜蓿叶片的POD、SOD、CAT活性以及ASA含量呈下降趋势,而MDA含量和超氧阴离子自由基产生速率显著的提高。同一接菌处理,不同基质中紫花苜蓿叶片的抗氧化性均有不同程度的提高;与non-AMF相比,叶片的POD、SOD、CAT活性以及ASA含量明显提高;同时降低了MDA含量和O2-的产生速率。一定程度的煤矿废弃物基质胁,有利于AM真菌菌根生态效应的提高。(4)受煤矸石、粉煤灰不利因子影响,紫花苜蓿叶片质膜相对透性变大,可溶性糖和可溶性蛋白含量降低,同时抑制了植株对硝态氮和磷素的吸收。而三种接菌处理均促进了紫花苜蓿叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的提高,降低了叶片质膜的相对透性,提高了叶片硝态氮和磷素的含量。由此说明,AM真菌能够有效的缓解基质胁迫对植物体细胞的伤害,提高渗透调节能力。(5)五种基质中,随着煤矸石、粉煤灰填加量增加,其叶绿素含量呈明显的下降趋势。不同接菌处理对紫花苜蓿叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素(Chla+Chlb)含量以及类胡萝卜素(Car)含量的提高均起到了促进作用,总体表现为F.m+C.e>C.e>F.m>non-AMF。可见,AM真菌有助于煤矿沉陷区废弃物基质这一生境条件下紫花苜蓿光合色素的合成和积累,从而提高叶片的生物量,促进紫花苜蓿的生长,提高其对逆境胁迫的耐受性。研究表明,煤矿废弃物复合逆境抑制紫花苜蓿的生长,接种AM真菌显著提高了幼苗生长、抗氧化物酶活性、渗透调节物质和光合色素的合成,提高了植物抗逆性能,并且以基质T4接种F.m+C.e的效果最佳。