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铅锌尾矿区属于土壤恶化、重金属严重污染的环境。尾矿区土壤的治理和生态恢复一直是关注的热点和重点。本文调查研究了兰坪铅锌矿地区土壤重金属含量和自然发生的植物类群;调查采集了尾矿区的自然发生的豆科植物:对根瘤菌进行了分离培养,建立了兰坪铅锌矿地区的根瘤菌的菌库;从根瘤菌生理生化测定和遗传多样性的分析,初步研究了铅锌矿地区根瘤菌的适应性。本文为研究兰坪铅锌矿地区根瘤菌及其共生关系提供了基础数据,为兰坪铅锌矿地区土壤改良和生态恢复提供科学依据。
对兰坪铅锌尾矿土的重金属含量的测定结果表明,土壤不但含有较高的铅锌,还含有其他重金属,尾矿区土壤重金属污染较严重。
对兰坪铅锌尾矿区自然发生的植物的种类调查结果表明,兰坪铅锌尾矿区自然发生的植物的种类有豆科(Leguminosae)、莎草科(Cyperaceae)、忍冬科(Caprifolicaeae)、马桑科(Coriareaceae)、木贼科(Equisetaceae)等46个科。以豆科植物为优势植物类群,其次为菊科植物类群和禾本科植物类群。在豆科植物中主要种类为野豇豆(Vignavexillata(Linn.)Rich.),长波叶山蚂蝗(Desmodium sequax Wall.)、三叶草(Trifoliumrepens L.);菊科的主要种类为蒲公英(Taraxacum mongolium Hand Mazz.)、飞机草(Eupatorium odoratum L.)、千里光(Scenecio scandens Buch.Ham.),禾本科种类为大芦苇(Phragmites karka(Retz.)Trin.ex.Steud.)
对尾矿地的4种植物(豪猪刺(Berberis julianae Schneid)、大芦苇(Phragmiteskarka(Retz.)Trin.ex.Steud.)、木贼(Hippochaete debilis(Roxb.ex Vauch.)Holub)、莎草(Cyperus microiria)、)重金属累积测定结果表明:采自尾矿区的这4种植物的全铅和全锌含量都远高于样地土壤中的铅锌含量。根据McGrah等对超积累植物的定义做了修订,其中大芦苇(Phragmites karka(Retz.)Trin.ex.Steud.)和莎草(Cyperus microiria.以被称为超积累植物。
对25株采白兰坪铅锌尾矿区的豆科植物的根瘤菌进行了分离,根据在YEM培养基的菌落特征和对菌株革兰氏染色初步判断所分离的25株豆科植物的根瘤菌菌株为162株。
对初步判定为根瘤菌中的31株进行糖类发酵、油脂水解、淀粉水解、明胶液化、吲哚试验、甲基红实验、乙酰甲基甲醇实验等12项生理生化指标的测定,用UPGMA法以百分相似度为比例尺进行表型特征聚类分析,结果表明所有31株细菌在20%的相似水平上归属于1个群,在84%的相似性水平上可将所有菌株归属到21个群中,可以看出31株菌的相似度较小,根瘤菌的生理生化多样性较为丰富。根瘤菌在兰坪铅锌尾矿区存在多种的生理类型。
对初步判定为根瘤菌的55株进行rep-PCR实验,根据rep-PCR的结果,对其用MVSP软件处理,得到聚类图,表明这55株菌株20%的相似水平上属于一个群;在40%的相似水平上有7大类群,在95%的相似水平上归属为55个群,说明这55株的相似度很小,根瘤菌的多样性较为丰富。
根据形态观察建立了162株原始的兰坪铅锌尾矿区自然生长豆科植物根瘤菌菌库,根据生理生化指标建立了31株根瘤菌的生理类型菌库,根据rep-PCR遗传多样性分析的结果建立55株根瘤菌的菌库。