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题名	矿区复垦植被类型和施肥对植被和微生物群落的影响
作者	李君剑
学位类别	博士后
答辩日期	2013-05
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	贺纪正
关键词	矿区复垦 植被修复类型 肥料处理 植被群落 微生物群落 多样性 指数 末端限制性片段长度多态性 Reclaimed mining area Regeneration scenarios Fertilizer treatments Plant community Microbial community Terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP)
其他题名	Effects of different regeneration scenarios and fertilizer treatments on soil microbial ecology in reclaimed opencast mining areas
学位专业	生态学
中文摘要	矿区废弃地生态退化形势严峻，生态修复已成为矿区可持续发展的必要措施，以煤炭产业为支柱的山西省在这一点上显得尤为突出。从2006 年起，全省开始矿区生态修复规划。植被群落和土壤理化特征是矿区生态修复评价的常用指标，而对生态修复进程中发挥重要作用的微生物研究则较少，对矿区土壤微生物群落特征的深入认识，有助于更全面评价复垦措施的生态修复效果，可为土壤贫瘠的矿区生态修复实践中的植物选择和管理提供科学的指导。     山西省孝义市露天矿区复垦区种植了百脉根、苜蓿、油松和柳树-圆柏混交林，并对其分别进行不施肥（对照）、无机肥、无机+有机肥和有机肥处理，对这些样地进行野外植被调查、土壤呼吸测定和土壤取样，室内对土壤理化特征、酶活性进行了检测，通过定量PCR 和T-RFLP 获得了细菌、古菌和真菌三域微生物的各自基因丰度、酶切片段多样性，分析了植被修复类型和施肥处理对地上植被和地下生物和非生物特征的影响，及土壤理化特征与植被和微生物群落组成间关系，主要研究结果如下： （1）植被群落物种组成、覆盖度、物种的重要值以及多样性指数均因植被修复类型和施肥处理而有所差异。施肥对百脉根样地植被群落特征的影响更为显著，未显著影响苜蓿样地的植被群落特征。植被修复类型显著影响植被群落特征，百脉根样地的覆盖度最低，苜蓿样地的物种多样性最低，且均显著低于其它样地。苜蓿样地的紫花苜蓿重要值为0.95，导致其种间正负关联比最低。土壤活性碳库和容重是显著影响植被群落的环境因子。 （2）土壤容重和活性碳库均未受施肥处理显著影响，土壤pH、有机碳和总氮在不同植被修复类型和施肥处理间差异较为显著。植被修复类型和施肥处理对土壤不同酶活性的影响效应并不一致，施肥对草本与乔本恢复类型土壤酶活性的影响常呈相反趋势。植被覆盖度会影响土壤水热动态，覆盖度高的样地土壤呼吸与温度拟合程度高，而覆盖度低的样地土壤呼吸与水分拟合程度高。土壤呼吸和温度、水分双因子拟合程度要高于单因子拟合程度。 （3）土壤细菌、古菌和真菌rRNA 基因丰度在不同植被恢复间差异显著， 而施肥对其基因丰度没有显著影响，但有机肥处理下7 月的细菌:真菌和古菌:真菌比值显著低于对照样地，可见有机肥对真菌生长促进效应更明显。不同植被修复类型具有特异性限制性酶切片段。不同域土壤微生物群落多样性指数受植被修复类型、施肥处理和采样时间及复合影响效应有所差异，其中土壤古菌多样性指数对复垦措施和采样时间更为敏感，植被群落多样指数最低的苜蓿样地土壤微生物群落多样性指数也最低。土壤细菌比古菌和真菌的正负关联比高，说明在矿区修复初期细菌对微生物群落稳定演替方面发挥更为重要的作用。不同采样时间，显著影响土壤微生物群落组成的环境因子有所不同，在7 月生长季主要为土壤活性碳。     从植被修复类型和施肥处理对地上植被和土壤理化和微生物特征的影响来 看，植被修复类型比施肥对矿区复垦生态影响效应更为显著。百脉根不适宜于土壤贫瘠的矿区复垦，抗逆性强的苜蓿是矿区复垦适宜草种，减少播种量有利于植被群落演替。有机肥施用是土壤贫瘠的矿区有效复垦措施之一。对复垦措施敏感的土壤古菌多样性指数可作为评价矿区复垦措施效果的衡量指标。
公开日期	2014-08-20
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7628]
专题	生态环境研究中心_土壤环境科学实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	李君剑. 矿区复垦植被类型和施肥对植被和微生物群落的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013.

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