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尾矿砂是冶炼或选矿过程产生的紧实度高、粒径小的颗粒物质,容易流动和渗漏,常常引发尾矿库溃坝事故。植被恢复是一种固坝防灾的有效生物修复方法。本文研究了生物基质盆联合巨菌草和紫花苜蓿修复尾矿砂效果,从植物生物量、尾矿砂养分变化,根际尾矿砂和非根际尾矿砂微生物群落变化,弄清其生物修复效果;从巨菌草根际尾矿砂细菌筛选高效促生细菌,再接种玉米和巨菌草,探讨了修复植物根际优良促生细菌的促生效果。论文首先探讨了生物基质盆对其巨菌草生长、尾矿砂养分变化及微生物特性的影响。结果表明,第360 d时,添加生物基质盆后,巨菌草地上部分与地下部分干重分别增加了1.34倍和1.24倍;植株全氮、全磷和全钾含量分别增加了11.21%、6.57%和10.91%;根际尾矿砂有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加了27.21%、5.50%、98.33%和58.85%;根际尾矿砂细菌、真菌和放线菌数量分别增加了28.78%、16.46%和32.27%;尾矿砂中脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性极显著增加。对巨菌草根际分离的细菌进行BOXA1R-PCR分析表明,从第90 d样品中分离获得的74株细菌,在48%相似水平处形成了11个遗传群;第180 d样品中分离得到的100株细菌,在46%相似水平上分为12个遗传群;第360 d样品获得的128株细菌,在45%相似水平上分为11个遗传群。代表菌株的16S r DNA系统发育分析表明,这些菌株分布在4个、4个和11个系统发育分支,表明修复过程中细菌种群多样性不断增加。应用Miseq测序对第90 d、第180d和第360 d尾矿砂样品细菌群落进行了分析。在细菌门水平,丰度最大的是变形菌门（Proteobacteria）,占比介于25.73%～51.37%;其次为酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和放线菌门（Actinobacteria）。第360 d时,添加生物质盆处理,根际尾矿砂绿弯菌门（Chloroflexi）、古生菌（Euryarchaeota）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、黏胶球形菌（Latescibacteria）和浮霉菌（Planctomycetes）等菌门的丰度明显增加。在属水平上,地杆菌属（Geobacter）、铁氧化菌属（Sideroxydans）和Geoalkalibacter的丰度极显著增加,分别为3.93%、3.98%和0.98%。细菌群落功能预测表明,添加生物基质盆后,经过360 d修复,根际尾矿砂中参与碳代谢的糖基转移酶、糖苷水解酶的丰度,固氮酶基因和反硝化作用酶基因丰度明显增加。继而,本论文探讨了生物基质盆联合紫花苜蓿和巨菌草修复尾矿砂的效果。结果表明,巨菌草地上部分和地下部分的干重分别为紫花苜蓿的1.60倍和1.71倍,巨菌草植株全钾含量是紫花苜蓿的1.53倍;紫花苜蓿植株全氮和全磷含量是巨菌草的4.54倍、1.78倍。种植紫花苜蓿和巨菌草可有效提高根际尾矿砂样品的有机质、碱解氮和速效钾含量。种植紫花苜蓿根际尾矿砂有机质含量最高,为6.09 g·kg-1;种植巨菌草根际尾矿砂碱解氮和速效钾含量最高,分别为24 mg·kg-1和49.35mg·kg-1;种植紫花苜蓿和巨菌草可有效提高根际尾矿砂的固氮能力。Miseq测序平台分析第360 d各处理尾矿砂样品细菌群落。在门水平,变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）及髌骨细菌门（Patescibacteria）等6个门的细菌占主导,其中,变形菌门最多,丰度为40.36%-52.21%,以紫花苜蓿根际尾矿砂样品为最高。不同植物根际尾矿砂中占主导地位的菌群有着显著差异。紫花苜蓿根际尾矿砂样品中,根瘤菌（Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium）的细菌占主导地位（丰度12.16%）,而巨菌草根际尾矿砂样品中,以芽孢杆菌（Bacillus）丰度最高,为12.23%。metagenome Seq分析表明,在属水平上,紫花苜蓿根际尾矿砂显著富集的是根瘤菌（Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium）、中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）、新鞘脂菌属（Novosphingobium）、短波单胞菌属（Brevundimonas）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、微酸菌（Ilumatobacter）和Saccharimonadales;而巨菌草根际尾矿砂显著富集的是芽孢杆菌属（Bacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）、嗜盐囊菌属（Haliangium）、Ramlibacter和Iamia。对第360 d各处理尾矿砂样品的真菌群落进行了高通量测序分析,结果显示,在门水平上,子囊菌门（Ascomycota）、毛霉门（Mucoromycota）与担子菌门（Basidiomycota）占优势菌（丰度＞1%）。在属水平上,镰胞菌属（Fusarium）、腐质霉属（Humicola）、根霉属菌属（Rhizopus）、粪盘菌属（Ascobolus）与圆孢霉属（Staphylotrichum）占优势（丰度大于5%）。与此同时,为证明根际微生物在修复过程中的促生效果,论文进一步研究了促生细菌对玉米和巨菌草的促生效果。从巨菌草根际分离获得的65株细菌中筛选出了3株优良促生细菌,分别为Acinetobacter soli S18166,Bacillus flexus S18232,Pseudomonas laurylsulfativorans S18259。促生试验表明,接种S18232和S18259,玉米幼苗最大叶面积增加43.49 cm~2和46.18 cm~2;接种S18259,玉米幼苗过氧化物酶活性（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）酶活性最高,为4554 mg·g-1·h-1和49.92 mg·g-1·h-1。大田试验表明,接种促生细菌S18232效果最好,最大单株产量达295.8 g,可溶性糖含量和蛋白质含量最高,分别27.52 mg·kg-1和7.82%。对巨菌草的促生试验表明,接种S18232后,巨菌草叶绿素活性、根系活力和地上部分干重较对照增加了13%、30%和41.53%。q PCR结果表明,接种S18232,尾矿砂中的16S r RNA、nif H基因拷贝数增加1.25和1.11倍,达显著差异水平（p＜0.05）。本研究结果表明,巨菌草和紫花苜蓿能够很好地修复尾矿砂,添加生物基质盆能显著促进植物生长,紫花苜蓿与巨菌草均能显著改善尾矿砂的理化特性及微生物群多样性。促生试验表明,超83%的根际细菌具有促生能力,接种Bacillus flexus S18232具有良好促生效果,说明根际尾矿砂所富集的优势菌属在尾矿砂的修复过程中发挥了积极地促进作用。