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本文以湘潭锰矿废弃地矿渣为植物生长基质,抗重金属污染专用有机菌肥为改良剂,构建了植物修复中试模拟场地试验装置,对比了使用改良剂后单一植物(栾树,Koelreuteria paniculata)与复合植物(栾树 Koelreuteria paniculata,泡桐 Paulownia,小叶女贞 Ligustrum quihoui Carr,夹竹桃 Nerium indicum Mill,商陆Phytolacca acinosa Roxb)模式的修复效应,分析了不同模式中植物对重金属(锰、铅、铜、锌、镉)的吸收与积累特点。并借助于高通量的微生物组学手段16S rRNA和18s rRNA基因扩增子测序技术确定在不同模式中植物根际土壤微生物的群落结构,揭示影响土壤微生物群落结构的主要因素,为发掘在植物萃取重金属过程中起关键作用的特异根际微生物提供参考数据。主要研究结果如下:(1)中试模拟试验中,单一植物模式的生物量最大,测试植物中,栾树的生物量最大,其次是泡桐、小叶女贞、商陆和夹竹桃。复合植物模式重金属的积累量最大,其中复合植物模式的Mn积累量是单一植物模式的2.7倍。测试植物中泡桐的Mn积累量最大,其次是栾树、商陆、小叶女贞和夹竹桃。试验结果表明,结合有机菌肥的应用,栾树和泡桐可以作为锰污染土壤修复的木本植物。(2)与对照相比,有机菌肥的应用提高了土壤水溶性Mn含量,但显著降低了土壤络合性重金属含量。试验结果表明,有机菌肥的应用能显著促进植物生长,提高植物重金属吸收总量和向地上部转运量,同时增强基质的保水能力,降低重金属污染的扩散量。在检测的模式中,复合植物群落—有机菌肥处理的植物覆盖度最大,生物多样性指数最高,生态修复效果最好。(3)有机菌肥应用提高了单一和复合植物模式根际细菌的多样性和丰富度。根际的优势细菌门为变形菌门,优势细菌纲为变形菌纲、酸酐菌纲。施用有机菌肥引入了一定数量的细菌,因此丰富了根际细菌的多样性,另外,根际微生物群落结构的差异还归结于有机菌肥对土壤重金属毒性,pH,水分和养分条件等因子的改良效应。有机菌肥处理后不同植物群落模式中土壤细菌群落结构组成和特异细菌种类的差异较小,说明测试的植物种类对根际细菌生物特异性影响小于菌肥的影响。(4)有机菌肥应用也提高了单一和复合植物模式根际真菌的多样性和丰富度,其中子囊菌门,担子菌纲的相对丰度显著高于对照。与根际细菌观察到的状况不同,单一和复合植物模式根际真菌的丰富度差异显著,说明植物多样性对土壤真菌遗传多样性有直接的影响,而有机菌肥的改良效应进一步增强了这一影响。