中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (7): 81-87.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0249
郑微1(), 袁龙珍1, 王建花1, 杨耀1, 吴传光1, 黄颖1, 游萍1,2(), 薛晓辉1,2
收稿日期:
2022-04-02
修回日期:
2022-07-18
出版日期:
2023-03-05
发布日期:
2023-03-15
通讯作者:
游萍,女,1976年出生,贵州毕节人,副教授,硕士,研究方向:微生物学与资源植物学。通信地址:551700 贵州省毕节市七星关区学院小区,E-mail:作者简介:
郑微,女,1998年出生,贵州清镇人,本科,研究方向:环境工程。通信地址:551700 贵州省毕节市七星关区贵州工程应用技术学院,E-mail:2450227079@qq.com。
基金资助:
ZHENG Wei1(), YUAN Longzhen1, WANG Jianhua1, YANG Yao1, WU Chuanguang1, HUANG Ying1, YOU Ping1,2(), XUE Xiaohui1,2
Received:
2022-04-02
Revised:
2022-07-18
Online:
2023-03-05
Published:
2023-03-15
摘要:
为评价不同植被对煤矿废弃地复垦区土壤生态修复的效果,利用传统方法分析复垦区域的桃树林、荒地、杉树林、李树林和绿肥等植被对土壤可培养微生物多样性和理化性质的研究。结果表明:(1)不同植被土壤理化性质存在极显著差异,该区域全磷极丰富,速效氮、全钾和有机质缺乏,速效磷为中等,土壤为酸性,pH<5.8。(2)该区域三大微生物中,细菌的百分占比为87.58%~99.57%,为各植被下的优势菌落,且各植被下占比差距较小,真菌和放线菌的百分占比差距较大,绿肥B/F值和三大微生物总数均最大。(3)该区域可培养功能微生物数量最多的是氨化细菌、铁细菌和固氮菌,但不同植被数量存在极显著差异,且各植被下的优势功能微生物桃树林为铁细菌和固氮菌,荒地为铁细菌,杉树林为氨化细菌和铁细菌,李树林为氨化细菌和固氮菌,绿肥为氨化细菌。杉树林和绿肥可培养功能微生物的总数分别为桃树林的4.50倍和3.48倍。(4)不同种植模式下,三大微生物多样性杉树林较高为0.71;部分可培养功能微生物多样性指数荒地较高为1.52;氨化细菌受土壤理化性质的影响最大,其次为无机磷细菌和有机磷细菌。本研究发现该区域下不同植被下的优势功能微生物主要为氨化细菌、铁细菌和固氮菌,可为煤矿复垦土壤修复提供一定的参考。
郑微, 袁龙珍, 王建花, 杨耀, 吴传光, 黄颖, 游萍, 薛晓辉. 煤矿复垦区不同植被对土壤可培养微生物多样性和理化性质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 81-87.
ZHENG Wei, YUAN Longzhen, WANG Jianhua, YANG Yao, WU Chuanguang, HUANG Ying, YOU Ping, XUE Xiaohui. Culturable Microorganism Diversity and Physicochemical Properties of Soil in the Reclamation Area of Coal Mine Wasteland[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(7): 81-87.
土壤类型 | 海拔/m | 东经 | 北纬 | 覆土深度/cm |
---|---|---|---|---|
桃树林 | 1555 | 106°05′13.16″ | 27°25′33.65″ | 20 |
荒地 | 1553 | 106°05′14.14″ | 27°25′29.12″ | 20 |
杉树林 | 1535 | 106°05′15.36″ | 27°25′25.98″ | 20 |
李树林 | 1555 | 106°05′21.09″ | 27°25′34.27″ | 20 |
绿肥 | 1500 | 106°05′30.80″ | 27°25′21.04″ | 20 |
土壤类型 | 海拔/m | 东经 | 北纬 | 覆土深度/cm |
---|---|---|---|---|
桃树林 | 1555 | 106°05′13.16″ | 27°25′33.65″ | 20 |
荒地 | 1553 | 106°05′14.14″ | 27°25′29.12″ | 20 |
杉树林 | 1535 | 106°05′15.36″ | 27°25′25.98″ | 20 |
李树林 | 1555 | 106°05′21.09″ | 27°25′34.27″ | 20 |
绿肥 | 1500 | 106°05′30.80″ | 27°25′21.04″ | 20 |
植被类型 | 全磷/(g/kg) | 速效磷/(mg/kg) | 全氮/(g/kg) | 速效氮/(mg/kg) | 全钾/(g/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 有机质/(g/kg) | pH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 7.97±0.14aA | 16.91±0.22dC | 1.10±0.03cC | 49.85±1.01bB | 5.30±0.09cC | 139.09±2.42cC | 10.99±0.30aA | 5.53±0.03bB |
荒地 | 7.03±0.04cC | 17.37±0.26dC | 2.34±0.05aA | 46.62±0.24bB | 8.54±0.16aA | 163.70±2.71aA | 8.96±0.19bB | 5.54±0.03bB |
杉树林 | 7.48±0.13bB | 34.58±0.86aA | 1.13±0.04cC | 39.47±0.27cC | 4.68±0.12dD | 141.71±4.73cBC | 4.19±0.10dD | 5.28±0.15cC |
李树林 | 7.42±0.19bB | 18.38±0.18cC | 1.56±0.06bB | 46.71±2.04bB | 5.67±0.23bB | 128.20±2.93dD | 2.97±0.08eE | 5.76±0.03aA |
绿肥 | 7.38±0.05bB | 25.95±0.81bB | 1.15±0.02cC | 87.99±3.88aA | 4.67±0.03dD | 149.86±2.63bB | 6.93±0.04cC | 5.23±0.01cC |
植被类型 | 全磷/(g/kg) | 速效磷/(mg/kg) | 全氮/(g/kg) | 速效氮/(mg/kg) | 全钾/(g/kg) | 速效钾/(mg/kg) | 有机质/(g/kg) | pH |
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桃树林 | 7.97±0.14aA | 16.91±0.22dC | 1.10±0.03cC | 49.85±1.01bB | 5.30±0.09cC | 139.09±2.42cC | 10.99±0.30aA | 5.53±0.03bB |
荒地 | 7.03±0.04cC | 17.37±0.26dC | 2.34±0.05aA | 46.62±0.24bB | 8.54±0.16aA | 163.70±2.71aA | 8.96±0.19bB | 5.54±0.03bB |
杉树林 | 7.48±0.13bB | 34.58±0.86aA | 1.13±0.04cC | 39.47±0.27cC | 4.68±0.12dD | 141.71±4.73cBC | 4.19±0.10dD | 5.28±0.15cC |
李树林 | 7.42±0.19bB | 18.38±0.18cC | 1.56±0.06bB | 46.71±2.04bB | 5.67±0.23bB | 128.20±2.93dD | 2.97±0.08eE | 5.76±0.03aA |
绿肥 | 7.38±0.05bB | 25.95±0.81bB | 1.15±0.02cC | 87.99±3.88aA | 4.67±0.03dD | 149.86±2.63bB | 6.93±0.04cC | 5.23±0.01cC |
植被类型 | 全磷 | 速效磷 | 全氮 | 速效氮 | 全钾 | 速效钾 | 有机质 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 三级/中等 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 三级/中等 | 四级/缺乏 |
荒地 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 一级/极丰 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 二级/较丰 | 五级/较缺 |
杉树林 | 一级/极丰 | 二级/较丰 | 三级/中等 | 五级/较缺 | 六级/极缺 | 三级/中等 | 六级/极缺 |
李树林 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 二级/中等 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 三级/中等 | 六级/极缺 |
绿肥 | 一级/极丰 | 二级/较丰 | 三级/中等 | 四级/缺乏 | 六级/极缺 | 二级/较丰 | 五级/较缺 |
植被类型 | 全磷 | 速效磷 | 全氮 | 速效氮 | 全钾 | 速效钾 | 有机质 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 三级/中等 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 三级/中等 | 四级/缺乏 |
荒地 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 一级/极丰 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 二级/较丰 | 五级/较缺 |
杉树林 | 一级/极丰 | 二级/较丰 | 三级/中等 | 五级/较缺 | 六级/极缺 | 三级/中等 | 六级/极缺 |
李树林 | 一级/极丰 | 三级/中等 | 二级/中等 | 五级/较缺 | 五级/较缺 | 三级/中等 | 六级/极缺 |
绿肥 | 一级/极丰 | 二级/较丰 | 三级/中等 | 四级/缺乏 | 六级/极缺 | 二级/较丰 | 五级/较缺 |
植被 | 细菌 | 真菌 | 放线菌 | 细菌/真菌 (B/F) | 三大微生物总数/ (×105 cfu/g) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
数量/ (×105 cfu/g) | 含量/ % | 数量/ (×103 cfu/g) | 含量/ % | 数量/ (×104 cfu/g) | 含量/ % | ||||||
桃树林 | 28.86±1.58cC | 95.62 | 98.37±7.16aA | 2.87 | 5.14±0.99dD | 1.5 | 29.34 | 30.36 | |||
荒地 | 85.27±11.46bB | 87.58 | 72.12±5.30bB | 0.91 | 91.21±10.21bB | 11.51 | 118.23 | 95.11 | |||
杉树林 | 19.68±1.16cC | 92.75 | 11.20±0.37eD | 0.05 | 171.60±5.50aA | 7.2 | 175.71 | 36.95 | |||
李树林 | 40.00±7.99cC | 99.57 | 54.80±3.02dC | 0.17 | 8.32±1.98dD | 0.26 | 72.99 | 41.38 | |||
绿肥 | 296.55±21.36aA | 94.77 | 63.25±3.64cBC | 0.43 | 71.50±7.28cC | 4.8 | 468.85 | 304.33 |
植被 | 细菌 | 真菌 | 放线菌 | 细菌/真菌 (B/F) | 三大微生物总数/ (×105 cfu/g) | ||||||
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数量/ (×105 cfu/g) | 含量/ % | 数量/ (×103 cfu/g) | 含量/ % | 数量/ (×104 cfu/g) | 含量/ % | ||||||
桃树林 | 28.86±1.58cC | 95.62 | 98.37±7.16aA | 2.87 | 5.14±0.99dD | 1.5 | 29.34 | 30.36 | |||
荒地 | 85.27±11.46bB | 87.58 | 72.12±5.30bB | 0.91 | 91.21±10.21bB | 11.51 | 118.23 | 95.11 | |||
杉树林 | 19.68±1.16cC | 92.75 | 11.20±0.37eD | 0.05 | 171.60±5.50aA | 7.2 | 175.71 | 36.95 | |||
李树林 | 40.00±7.99cC | 99.57 | 54.80±3.02dC | 0.17 | 8.32±1.98dD | 0.26 | 72.99 | 41.38 | |||
绿肥 | 296.55±21.36aA | 94.77 | 63.25±3.64cBC | 0.43 | 71.50±7.28cC | 4.8 | 468.85 | 304.33 |
植被 | 纤维素分解菌/ (×104 cfu/g) | 有机磷细菌/ (×104 cfu/g) | 氨化细菌/ (×104 cfu/g) | 固氮菌/ (×104 cfu/g) | 铁细菌/ (×104 cfu/g) | 硝化细菌/ (×102 cfu/g) | 无机磷细菌/ (×103 cfu/g) | 硅酸盐细菌/ (×104 cfu/g) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 9.19±0.27bB | 29.90±2.25cC | 72.37±6.67cB | 106.17±9.58bB | 138.23±11.65bcBC | 78.87±13.28cB | 57.46±3.44cC | 3.16±0.27cC |
荒地 | 5.35±0.71cC | 36.06±1.94cC | 57.27±10.18cB | 63.21±12.23cB | 179.03±24.06bB | 108.69±12.75bB | 250.26±24.62aA | 10.14±0.77cC |
杉树林 | 3.96±0.24cC | 76.76±7.88bB | 896.00±111.50aA | 94.40±20.69bcB | 484.00±108.89aA | 37.00±2.93dC | 148.52±46.54bB | 36.64±8.23bB |
李树林 | 5.36±0.50cC | 35.20±3.02cC | 174.80±1.83bB | 160.80±25.99aA | 29.60±7.71dC | 210.00±12.98aA | 86.72±9.70cBC | 56.68±1.27aA |
绿肥 | 22.87±2.97aA | 181.04±21.14aA | 916.67±21.00aA | 71.50±5.50cB | 67.37±5.41cdBC | 92.12±20.77bcB | 69.85±20.24cC | 3.21±0.71cC |
植被 | 纤维素分解菌/ (×104 cfu/g) | 有机磷细菌/ (×104 cfu/g) | 氨化细菌/ (×104 cfu/g) | 固氮菌/ (×104 cfu/g) | 铁细菌/ (×104 cfu/g) | 硝化细菌/ (×102 cfu/g) | 无机磷细菌/ (×103 cfu/g) | 硅酸盐细菌/ (×104 cfu/g) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 9.19±0.27bB | 29.90±2.25cC | 72.37±6.67cB | 106.17±9.58bB | 138.23±11.65bcBC | 78.87±13.28cB | 57.46±3.44cC | 3.16±0.27cC |
荒地 | 5.35±0.71cC | 36.06±1.94cC | 57.27±10.18cB | 63.21±12.23cB | 179.03±24.06bB | 108.69±12.75bB | 250.26±24.62aA | 10.14±0.77cC |
杉树林 | 3.96±0.24cC | 76.76±7.88bB | 896.00±111.50aA | 94.40±20.69bcB | 484.00±108.89aA | 37.00±2.93dC | 148.52±46.54bB | 36.64±8.23bB |
李树林 | 5.36±0.50cC | 35.20±3.02cC | 174.80±1.83bB | 160.80±25.99aA | 29.60±7.71dC | 210.00±12.98aA | 86.72±9.70cBC | 56.68±1.27aA |
绿肥 | 22.87±2.97aA | 181.04±21.14aA | 916.67±21.00aA | 71.50±5.50cB | 67.37±5.41cdBC | 92.12±20.77bcB | 69.85±20.24cC | 3.21±0.71cC |
植被 | 纤维素分解菌/ % | 有机磷细菌/ % | 氨化细菌/ % | 固氮菌/ % | 铁细菌/ % | 硝化细菌/ % | 无机磷细菌/ % | 硅酸盐细菌/ % | 功能微生物总数/ (×104 cfu/g) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
桃树林 | 2.51 | 8.18 | 19.90 | 29.04 | 37.82 | 0.22 | 1.57 | 0.87 | 365.55 |
荒地 | 1.42 | 9.56 | 15.18 | 16.76 | 47.47 | 0.29 | 6.64 | 2.69 | 377.17 |
杉树林 | 0.24 | 4.67 | 54.51 | 5.74 | 29.45 | 2.25 | 0.90 | 2.23 | 1643.61 |
李树林 | 1.13 | 7.44 | 36.94 | 33.98 | 6.26 | 0.44 | 1.83 | 11.98 | 473.21 |
绿肥 | 1.80 | 14.25 | 72.15 | 5.63 | 5.30 | 0.07 | 0.55 | 0.25 | 1270.57 |
植被 | 纤维素分解菌/ % | 有机磷细菌/ % | 氨化细菌/ % | 固氮菌/ % | 铁细菌/ % | 硝化细菌/ % | 无机磷细菌/ % | 硅酸盐细菌/ % | 功能微生物总数/ (×104 cfu/g) |
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桃树林 | 2.51 | 8.18 | 19.90 | 29.04 | 37.82 | 0.22 | 1.57 | 0.87 | 365.55 |
荒地 | 1.42 | 9.56 | 15.18 | 16.76 | 47.47 | 0.29 | 6.64 | 2.69 | 377.17 |
杉树林 | 0.24 | 4.67 | 54.51 | 5.74 | 29.45 | 2.25 | 0.90 | 2.23 | 1643.61 |
李树林 | 1.13 | 7.44 | 36.94 | 33.98 | 6.26 | 0.44 | 1.83 | 11.98 | 473.21 |
绿肥 | 1.80 | 14.25 | 72.15 | 5.63 | 5.30 | 0.07 | 0.55 | 0.25 | 1270.57 |
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