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SEL:华南师范大学李金天教授团队--生态恢复对极端酸性铜尾矿不同生境土壤真菌群落结构的影响

已有 366 次阅读 2020-3-26 18:19 |个人分类:SEL进展|系统分类:论文交流|关键词:学者

生态恢复对极端酸性铜尾矿不同生境土壤真菌群落结构的影响

Jie-liang Liang, Jun Liu, Tao-tao Yang, Pan-deng Wang, Sheng-chang Zhang, Pu Jia, Bin Liao,

Wen-sheng Shu, Jin-tian Li, 2020. Contrasting soil fungal communities at different habitats in a revegetated copper mine wasteland. Soil Ecology Letter, 2: 8-19 https://doi.org/10.1007/s42832-020-0022-x

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金属矿山开采形成的尾矿废弃地不仅占用了大量宝贵的土地资源,同时也是我国土壤重金属污染的主要源头。尾矿的生态恢复是从源头控制土壤重金属污染最有效的途径之一。然而,尾矿废弃地通常表现为物理结构不良,重金属含量过高及营养物质严重匮乏。尤其是,金属硫化物在一些铁/硫氧化微生物作用下迅速产酸,造成尾矿普遍酸化现象(pH往往小于3)。这些不利的因素导致了植被重建在尾矿上难以实施,限制了生态恢复技术在重金属尾矿治理中的应用。

土壤真菌与尾矿生态恢复效果密切相关。因为真菌能够驱动土壤碳、氮、磷等多种营养物质的循环过程,是土壤-植被生态系统的重要调节者。植被重建过程通常需要在尾矿中添加有机改良剂,以促进植物生长,这往往使得尾矿真菌群落发生显著改变。而这种改变反过来又会对在尾矿上重建的生态系统的维持产生深远影响。因此,了解土壤真菌群落在尾矿生态恢复过程所扮演的角色具有十分重要的意义。然而,到目前为止,研究者们对土壤真菌群落在尾矿生态恢复过程的变化规律了解得非常有限。

为了探讨上述问题,本研究成功在一个极端酸性(pH 2.5)的铜尾矿上建立了一个4000平方米的生态恢复区域,并从三种不同类型的生境中采集了土壤样品:已修复尾矿改良层(ALRT)、已修复尾矿未改良层(ULRT)和未修复的原始尾矿(UT)。通过高通量测序,对连续两年采集的120份土壤真菌群落进行了比较分析。研究结果显示,真菌群落组成在生态恢复以后发生了有趣的变化。

ALRTULRT样品的真菌多样性显著高于UT。在门水平上,子囊菌门在三类样品中均为最优势的门类,相对丰度在74.5%98.4%之间。与ULRTUT相比,ALRT的子囊菌门相对丰度最低。

在属水平上,两个嗜酸真菌属(AcidomycesAcidiella)在UT中是优势属,其相对丰度高达37.8%15.2%。此外,三个促进植物生长的真菌属(Talaromyces, TrichodermaPenicillium)在ULRTALRT中丰度很高,它们在ULRT中的相对丰度高达29.0%, 26.9%9.7%。三种生境的土壤真菌群落组成在OTU水平上差异较大,并且随着时间的推移,差异越来越显著。而土壤真菌群落结构变化与生态恢复后土壤铜、锌有效性降低密切相关。上述研究结果拓展了我们对尾矿废弃地真菌生态学的认识,为极端酸性重金属尾矿的生态恢复工作提供了新的理论支撑和应用指导。


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