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西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院中国矿业大学(北京)矿山生态修复研究院
露天煤矿排土场土层重构对于生态重建具有重要意义,为研究接种深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)对不同重构土层模式下玉米根系水分的利用效应,采用土柱模拟培养试验,设置4种类型土层处理,每种土层类型下设置接菌及对照处理,共8组处理。结果表明:掺黄土20%处理下玉米根长密度最大,分别为掺黄土0%、10%和40%的3.2、2.4、2.8倍,水分胁迫后根系具有向下生长、吸取深层水分的能力;基于δ18O值的MixSIAR模型水源分析,掺黄土0%处理下玉米主要利用0~25 cm处的水分,水分利用效率达到80%;掺黄土10%处理下玉米主要利用15~35 cm处的水分,水分利用效率达到64%;而掺黄土20%处理下玉米对0~25 cm处的水分利用效率仅为36%,对25~45 cm处水分利用率达到64%,说明掺黄土20%处理下玉米主要利用土壤深层水分。接种DSE提高了植物吸收更深层水的能力,掺黄土20%处理下水分利用深度向下增加了5 cm,掺黄土20%基质中接菌处理在干旱胁迫后植物根系提水量达到最大,生长期总提水量较不接菌处理提升了45%;在不接菌条件下掺黄土20%植物根系提水量是掺黄土0%的1.45倍,而在接菌条件下掺黄土20%植物根系提水量可达到掺黄土0%的1.72倍。综上认为,接种DSE及土层重构均对提升植物提水能力具有显著作用。此外,本研究结果对露天矿区排土场土层重构过程中土壤改良及植物的水分利用效率提供实验参考依据。
露天煤矿根系提水作用DSE重构土层水分利用率土柱试验
1 材料与方法
1.1 土柱试验装置
1.2 试验材料
1.3 试验设计
1.4 试验方法
2 结果与分析
2.1 不同处理对植物生长影响
2.2 根系及土壤水分分布
2.3 植物水分利用特征
2.4 玉米根系的提水效应
3 讨论
3.1 重构土层对水分及植物根系分布的影响
3.2 接菌对植物根系及植物水分利用的影响
3.3 重构土层、接菌对根系提水效应的影响
4 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会