接种菌根对采煤沉陷区苜蓿生长及土壤改良影响研究

采煤沉陷造成地表土壤质量下降,影响矿区植物生长和根际环境,丛枝菌根真菌作为一类有益的共生真菌对植物生长有促进作用。为评价采煤沉陷区人工接种菌根的生态效应及作用时效,以神东矿区活鸡兔矿沉陷区内接种菌根真菌的紫花苜蓿为研究对象,采用田间试验和室内分析方法,测定接种丛枝菌根真菌处理和未接菌处理植物株高、叶片绿色度(SPAD值)、生物量、菌根侵染率、菌丝密度、根际土壤性状及其相互关系,研究了较长时间内接种丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长及根际土壤性状的影响。结果表明:复垦4年后,与未接菌处理相比,接种菌根处理显著提高了植物株高、SPAD值、生物量,分别提高了18.2%、8.3%、10.4%。紫花苜蓿可以与丛枝菌根真菌形成良好共生关系,接种菌根真菌4年后接菌处理植物菌根侵染率和菌丝密度显著高于未接菌处理,菌根侵染率和菌丝密度较未接菌处理分别提高了35%、34.1%。接种菌根改善了根际土壤性状,有效提高了土壤含水量,较对照分别提高7.5%,同时土壤碱解氮、速效磷、有机质、磷酸酶活性较对照分别显著提高了21.4%、20.7%、22.5%、36.9%。相关性分析表明,菌根侵染率与株高、生物量、磷酸酶、速效磷含量呈显著正相关,菌丝密度与SPAD值、有机质呈显著正相关,与株高、生物量呈极显著正相关。复垦4年后,接种菌根真菌可显著促进紫花苜蓿生长,提高了植株生物量,同时有效改善了根际土壤质量,具有较好的生态效应。     

煤炭开采对沙蒿根系生长的影响及其自修复能力

为保护神东矿区生态环境,以补连塔矿区野生沙蒿为研究对象,通过CI-600植物根系生长监测系统对沙蒿的根系进行观测,分析煤炭开采对不同规格沙蒿根系生长的影响以及沙蒿根系的自修复能力。结果表明:煤炭开采会影响沙蒿根系的生长,开采初期,大、中、小3种不同规格沙蒿的根系各项指标都处于降低状态;4个月后,采煤塌陷地已趋于稳定,沙蒿根系也恢复生长状态;1年后,沙蒿根系生长可不受煤炭开采的影响。以上3种规格的沙蒿根系都具有自修复能力,其恢复速度从大到小依次为中沙蒿、小沙蒿、大沙蒿。     

三维激光扫描技术对接种菌根植株形态的影响规律

三维激光扫描技术建立的植物三维立体模型,可精确、全面、原位地反映植物形态特征,对于揭示接菌植物的微观形态特性具有比传统测量方法更明显的优势。以玉米为供试材料,在低磷条件下(20 mg/kg),设置接种菌根与对照两个处理,研究三维激光扫描技术对接种丛枝菌根真菌的植株形态特征在不同生长期的动态变化规律,分析比较不同处理的植株侵染率、菌丝密度、土壤酸性磷酸酶活性和土壤有效磷等理化指标及玉米形态特征的变化。研究结果表明,在低磷条件下丛枝菌根在30 d时侵染率已经达到82%,菌丝密度增加,酸性磷酸酶活性增强。在生长到30 d的时候,接菌组的株高、冠幅分别比对照组提高52%,47%,生长到60 d时接菌组茎杆横截面积为对照组的124%,玉米活叶面积、叶宽、叶片垂高等都得到提高,并且随着生长期延长接菌和对照处理的差异增大。以曲率半径表示叶片弯曲程度,在生长到60 d时接菌组曲率半径比对照组增加46.5%,接种丛枝菌根真菌促使叶片更加坚挺。     

基于合作博弈的旅游用地利益相关者决策行为分析

在旅游用地利益相关者分类基础上, 明确其关系格局, 探讨核心利益相关者利益诉求和策略, 构建合作博弈模型并进行分析。研究表明, 旅游用地效益主要来自旅游用地获取时土地自身价值价格化和开发利用后增值价值市场化, 旅游用地收益按照地方政府一半、 旅游企业和农民分享另一半的比例进行分配时, 三方合作效果帕累托最优。同时, 定价的有效性、 博弈者协商和行为约束机制对旅游用地合作博弈得以实现具有重要作用。从政府平台搭建, 完善农村土地交易市场, 建立有效博弈者行为约束机制, 增强旅 游企业与农民多模式合作以降低投入成本等四个方面提出促进旅游用地健康可持续发展建议。     

半干旱矿区采动地裂缝发育对幼苗库及其建植因子影响

半干旱矿区煤炭井工开采引起的地表塌陷,造成水土流失强度增加以及植被生境损害等一系列生态干扰,其中采动地裂缝发育对坡面幼苗库特征及建植的影响仍有待深入研究。本文首先探明了榆神府矿区距采动地裂缝不同距离（0～1 m、1～2 m和2～5 m）幼苗库密度、组成和多样性特征,再结合土壤因子、地上植被群落及枯落物特征揭示裂缝发育造成影响幼苗建植的环境因子在空间上的差异性,最后采用物种相似性模型探究了裂缝发育区幼苗库对地上植被自然更新的影响。结果表明：(1)在未有裂缝发育的对照区,幼苗库组成以多年生草本为主（占比57%）,裂缝发育后距地裂缝0～1 m和1～2 m范围,多年生草本比例分别下降至30%和35%,但一年生草本占比较对照区分别增加了28%和25%;与对照区相比0～1 m和1～2 m幼苗密度分别显著增加了92%和68%,幼苗库Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数分别增加了42%和24%、62%和40%、33%和18%,但Pielou均匀度相较于对照区分别降低了55%和38%;而距裂缝2～5 m范围,幼苗库生活型组成、密度和多样性与对照区已...     

地表裂缝对沙柳根际微生物和酶活性的影响

以裂缝未经过的沙柳为对照,通过测定0~10,10~20,20~40 cm土样,利用统计分析方法研究了神东矿区补连塔煤矿有裂缝经过的沙柳根际微生物数量和酶活性的时空演变特征。结果表明：地表裂缝降低了沙柳根际细菌、真菌和放线菌的数量,提高了蔗糖酶、磷酸酶和脲酶的活性,改变了微生物、土壤酶以及微生物与土壤酶之间的内在联系。经过1 a多时间,沙柳根际真菌数量、磷酸酶活性和深层蔗糖酶活性受地表裂缝的影响有所减弱,而细菌数量、放线菌数量、脲酶活性和表层蔗糖酶活性受地表裂缝的影响未见明显减弱,沙柳根际细菌和真菌数量受地表裂缝影响的下降幅度、蔗糖酶活性和磷酸酶活性受地表裂缝影响的上升幅度的垂直分布格局发生了改变。可以得出：地表裂缝对沙柳根际的生物活性造成了一定的影响,沙柳根际的生物活性具有一定的自修复能力,但其完全恢复尚需较长时间。     

西部采煤沉陷地微生物复垦植被种群自我演变规律

菌根真菌可以与陆地上80%以上的植物形成菌根共生体,促进植物在逆境的生长。采煤沉陷地在人工接种菌根真菌后复垦植被种群进行了自我修复与演变,监测采煤沉陷地复垦植物人工接种菌根真菌复垦后4 a对植被种群的自我演变规律影响。以神东矿区大柳塔采煤沉陷地人工林樟子松、沙棘和文冠果为研究对象,野外原位监测植被种类、生活型组成及植被多样性指数,并利用地统计学方法进行克里金插值,对比接种菌根真菌4 a后(+M)与同期种植的自然状态下(CK),两种处理样地内植被种类、数量及其多样性指标,揭示不同人工林在自然状态和人工接种4 a后,区域内物种个体种类、数量和群落多样性差异。研究结果表明:接菌提高樟子松人工林灌木层物种多样性,而降低草本层物种多样性;接菌提高沙棘和文冠果人工林的草本植物群落稳定性和物种多样性及其均匀度,抑制灌木层物种多样性增加。3种人工林微生物复垦4 a后多年生草本占优势地位。接菌组进入多年生草本＋灌木的生态组成结构阶段,而对照组则相对滞后,处于一年生草本＋多年生草本＋灌木的组成结构阶段,接菌促进了生态的演变进程。综合分析植物分布特征,发现植物的最优拟合模型以高斯模型居多,阿尔泰狗娃花、地肤、猪毛蒿、白花草木樨、牛心朴子、野樱桃、油蒿及柠条的预测值精度较好。接菌可促进地稍瓜、阿尔泰狗娃花、牛心朴子、达乌里胡枝子和柠条频度和数量的增加,可能使绳虫实、糙隐子草、苦苣菜和花棒的频度和数量下降。本文为煤矿沉陷区采用微生物修复人工林促进生态群落自我演变进程奠定了初步的研究基础。