接菌对紫花苜蓿根系抗拉性及根菌复合土体抗剪强度影响

摘要

废弃矿井生态修复既包含井工采煤沉陷造成的根系拉伤修复,也包含露天开采边坡地质灾害治理。废弃矿井受采矿影响致使生态脆弱,植株成活率低,生态修复成为矿山环境治理的主要目标。利用微生物修复技术恢复根系功能成为研究热点。为了深入揭示2类共生真菌丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)对根系抗拉强度及根土复合体抗剪强度的影响,以紫花苜蓿为研究对象,布设室内盆栽实验,设置不种植物不接菌为纯对照CK1、种植植物不接菌为对照CK2、单接菌AMF、单接菌DSE和双接菌AMF+DSE 5种处理,研究接菌对根系力学特性及菌根复合土的抗剪强度影响作用。结果表明:接菌与对照处理的土壤粒径组成大致相同:细砂粒>中砂粒>粗砂粒,接菌前后土壤构成中粗砂粒所占比重增高,细砂粒含量成倍降低。5种不同处理下的平均单根抗拉力及复合体抗剪强度由大至小依次为AMF+DSE,DSE,AMF,CK2,CK1;平均单根抗拉强度依次为AMF+DSE,CK2,AMF,DSE。5种处理下深度10~20,20~30 cm处菌根复合土黏聚力比30~40 cm深度处的显著增加,黏聚力与根系分布相关;不同处理的根土复合体黏聚力均存在最优根径,即根径约为0.6 mm时黏聚力达到最大。该研究成果为微生物复垦机理提供了一种新的力学方法,为采煤沉陷地和地质灾害生物减损修复提供了一种新的思路。