接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物光合作用和抗逆性的影响

[目的]研究接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物生长特性、光合作用和抗逆性的影响,为矿区生态恢复提供理论依据.[方法]在内蒙古神东矿区采煤沉陷地种植野樱桃、文冠果、欧李和山杏4种复垦植物,设接种AM真菌和不接种对照(CK)两种处理,测定接种AM真菌对复垦植物株高、地径、菌根侵染率、根系活力、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对电导率和过氧化氢酶活性的影响,并分析其相互关系.[结果]与CK相比,接种AM真菌后野樱桃、文冠果、欧李和山杏的根系与AM真菌形成典型的菌根结构,侵染率为65.42%~76.22%,显著高于各自对应的CK(P<0.05,下同);根系活力分别高17.3%、23.0%、32.5%和28.7%;Pn、Gs、Tr、Ci、叶片相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性均显著提高,进而提高了复垦植物抵抗干旱和高温的能力.相关分析结果表明,根系侵染率与根系活力、Pn、Gs、Tr、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性呈显著正相关,与相对电导率和Ci呈显著负相关.[结论]接种AM真菌对神东矿区采煤沉陷地复垦植物恢复具有促进作用,AM真菌菌剂可在与神东矿区生态环境相似的采矿沉陷地生态恢复中推广应用.     

采煤沉陷区冻结滞水消融过程中土壤水分变化规律

冻结滞水的倒置富水性和双向融化特性,使其消融过程中土壤水分迁移动向发生变化。采用烘干法,对采煤沉陷区不同立地类型冻结滞水消融过程中的土壤含水率进行了测定。结果表明:(1)随着融化时间的延长,采煤沉陷区阴坡土壤含水率峰值沿着垂直方向逐渐向下推移。冻结滞水融化第2天和第5天,土壤含水率峰值出现在0~10 cm土层;融化第8天土壤含水率最大值出现在20~30 cm土层;融化第11、14和17天土壤含水率最大值均出现在50~60 cm土层;(2)采煤沉陷区沟坡地冻结滞水融化第2天和第5天土壤含水率峰值均出现在20~30 cm土层;融化第8、11、14和17天土壤含水率最大值均出现在30~40 cm土层;(3)采煤区和非采煤区的冻结滞水含水率峰值在冻土层之下。     

采煤塌陷区全域土地综合整治策略研究

全域土地综合整治对保障粮食安全、改善生态环境、促进乡村振兴具有重要意义,在新的发展时期,该项工作开展已成为国土整治的重要工具和抓手。采煤塌陷区具有移民搬迁、产业发展、生态修复的需求,该区域的保护与发展更应与全域土地综合整治相结合。文章基于社会调研和社会经济数据分析方法,对彬州市义门镇现状面临的困境进行分析,探究采煤塌陷区周边乡村全域土地综合整治实施路径,提出“民生为重、产业强基、生态为本”的全域土地综合整治实施建议,以期为采煤塌陷区全域土地综合整治方案编制与实施提供参考。     

覆土厚度对复垦土壤团聚体稳定及有机碳贡献率的影响

为了探究覆土厚度对复垦土壤团聚体稳定及有机碳贡献率的影响，采用干筛法、湿筛法测定不同覆土厚度下土壤机械稳定性、水稳定性团聚体、团聚体有机碳分布，计算稳定性参数及有机碳贡献率，分析覆土厚度对其的影响。结果表明，在同一粒级下，随着覆土厚度的增加，团聚体有机碳含量呈先增加后减少的趋势。覆土0～20 cm的>0.25 mm水稳定性团聚体含量最大、土壤团聚体团粒指数最小，覆土为60～80 cm的土壤机械稳定性和水稳定性团聚体平均重量直径、几何平均直径、团聚体稳定率最大，团聚体破坏率最低，是研究区最适合微生物活动及土壤根系生长的覆土厚度，研究结果对煤矸石充填复垦土壤的合理利用及可持续发展具有重要意义。     

漂浮植物与底栖动物重建对采煤塌陷水域修复效果的研究

通过室内水箱实验,研究了漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia)与底栖动物田螺(Margarya melanioides)对采煤塌陷水域水体以及底泥间隙水污染物的去除效果。结果表明:水鳖和田螺组合对采煤塌陷养殖水体及底泥氮磷等营养盐的去除效果优于田螺单独作用的;覆盖面积10%的水鳖和田螺组合对水体中TN、TP、NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N以及NO_2--N以及NO_2^--N的去除效果较好,去除率分别达到了55.56%、77.50%、65.12%、46.43%、66.67%;同时该组合对底泥间隙水中的TN、TP也有一定的去除作用。     

毛乌素沙地采煤塌陷区土壤水分空间变异研究

探讨毛乌素沙地采煤塌陷区土壤水分空间分布及变异特征,为矿区生态恢复提供理论依据。通过线性取样方式,采用经典统计与地统计学方法,研究了塌陷区及非塌陷区(对照)沙丘典型位置0—100cm范围内土壤水分空间分布特征及变异规律。结果表明:非塌陷区(对照)沙丘典型位置纵横向各层次的土壤水分变化,其概率曲线分布均为正态分布,符合毛乌素沙地常规沙丘土壤水分时空变化特征,而采煤塌陷2年后,其纵横向各层次土壤水分的变异程度差异较大,土壤水分流失严重,比对照沙丘减小了近10%~30%,标准差变化在0.54~1.05,比非塌陷区(对照)增大了52.08%,正负偏离程度大于1的概率超过50%,变异系数变化在0.14~0.28,比非塌陷区(对照)增加80%;采煤塌陷后各层次土壤水分均值、标准差、方差及变异系数都有很大变化,尤其对中层(30—70cm)的土壤水分影响最大,而对表层(0—20cm)和下层(80—100cm)土壤水分影响不明显。采煤塌陷区纵横向各层次土壤水分离散程度大大提高,增强了土壤水分的空间变异。     

采煤沉陷区模拟土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿生理生长特性的影响

为揭示半干旱采煤沉陷区水土保持植物的逆境生存策略，以2～3 a生黑沙蒿（Artemisia ordosica）为试验材料，对其根部进行原位根系断裂试验模拟土壤侵蚀胁迫，设置重度胁迫（P1）、中度胁迫（P2）、轻度胁迫（P3）及对照（CK）四个处理，研究黑沙蒿生长指标、光合特性及生理应激反应对胁迫的响应变化。结果表明：（1）土壤侵蚀胁迫显著抑制黑沙蒿生长速率，侵蚀破坏程度越大，生长抑制越显著，重度胁迫后黑沙蒿株高、冠幅、枝条长度、枝条直径增速较对照组平均下降36.91%、43.90%、69.76%、66.76%。（2）土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿光合作用形成明显的负面作用，且侵蚀破坏程度越大，负反馈越强烈，重度胁迫后黑沙蒿叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、叶绿素含量较对照组分别降低39.86%、59.26%、7.82%、51.55%、12.33%。（3）侵蚀破坏发生70 d内，黑沙蒿叶片SOD活性、POD活性和CAT活性与对照组相比呈先升高后降低随后趋于平稳趋势，MDA含量在一定范围内波动，冗余分析表明SOD活性对黑沙蒿光合特性的影响最为显著。综合分析说明，采煤沉陷区土壤侵蚀...