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内蒙古露天煤矿排土场植物恢复根际土壤真菌群落特征

The characteristics of rhizosphere soil fungal community of restored vegetation in Inner Mongolia open pit mine dump

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摘要内蒙古露天煤矿开采过程中形成大面积排土场,但排土场由于土壤质量差,加上气候条件严苛,植被恢复非常困难,严重阻碍该地区经济可持续发展.土壤真菌参与有机质分解和养分循环等生态过程,具有促进植物生长和增强抗逆性的重要作用.因此,选取内蒙古通辽和锡林浩特的5个大型露天煤矿排土场已经恢复的禾本科、豆科及杂类草三个功能群草本植物根际土壤真菌群落为研究对象,分析根际土壤真菌多样性、群落组成、真菌功能型、网络结构变化特征及影响因素,阐明排土场生态恢复过程中植物根际土壤真菌群落适应规律.结果表明:(1)禾本科根际土壤真菌的Shannon和Simpson多样性指数显著高于豆科和杂类草;禾本科、豆科和杂类草三个功能群的优势真菌群落均为子囊菌门,占总丰度的59.47％—79.61％;球囊菌门的相对丰度具有显著差异,豆科最高,其次是禾本科,两者均显著高于杂类草;(2)三个功能群的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和土壤腐生菌相对丰度均表现为禾本科＞豆科＞杂类草,且禾本科显著高于杂类草;(3)禾本科根际真菌的共生网络负相关比例和模块化指数在三个功能群中最高;禾本科网络结构更稳定,生态位更宽;网络关键物种数禾本科＞豆科＞杂类草;(4)禾本科、豆科和杂类草分别有53.2％、50.9％、16.2％的关键物种与土壤NH4+-N、NO3--N和C/N等因子具有显著相关性.综上所述,禾本科相比较豆科和杂类草植物根际土壤具有更高AMF丰度和网络稳定性,表明禾本科植物在排土场恢复的适应性较高,研究结果可为排土场植被恢复和物种筛选提供科学参考依据.