云南会泽废弃铅锌矿区丛枝菌根和DSE的研究

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用碱解离,酸性品红染色法对云南省会泽县者海镇废弃铅锌矿区的17科21 种植物的丛枝菌根 (arbuscular mycorrhiza,AM)状况进行了调查,结果发现15种植物形成典型的AM,占所调查植物的71%;2种植物不确定是否形成AM,占所调查植物的10%;4种植物没有形成AM,占所调查植物的19%。在15种形成典型.AM的植物中,深度感染3种,中度感染10种,轻度感染2种。从58份所调查植物的根际土壤样品中用湿筛沉淀法共分离获得7513份丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的孢子和孢子果,土壤中AMF的孢子密度(每100克土壤中的孢子数)在5至730之间,平均为139个。从这些分离到的孢子和孢子果中鉴定出了4属20种的AMF,即无梗囊霉属(Acaulospora)4种,球囊霉属(Glomus)14种,巨孢囊霉属(Gigaspora)1种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种。土壤中的物种丰富度(每个土壤样品中的物种数)在1至14之间,平均为5;其中,球囊霉属分离频率为77%,是样地的优势属。在所鉴定的AMF中,疣突球囊霉(G verruculosum)分离频率最高,在20种植物的根际土中都出现;此外,聚生球囊霉(G fasciculamm)的相对多度最大,为56%,具有最强的产孢能力。虽然会泽废弃铅锌矿区自然生长的植物普遍形成AM,植物根际土壤中存在一定种类和数量的AMF孢子,但土壤中AMF的孢子密度、物种丰富度均低于同类研究的其它地区。因此,作者初步认为:1)土壤中过量的重金属对AMF具有不利的影响;2)云南省会泽县者海镇废弃铅锌矿区土壤中具有已适应这种复合重金属污染土壤的AMF;3) AMF与植物对重金属的耐受性可能存在一定的关联。 在所有被调查的植物中,发现13种植物的根中有深色有隔内生真菌(darkseptate endophytes,DSE)定殖,占调查植物的62%;其中,10种植物同时被DSE和AMF感染。有关DSE与植物及其与AMF的关系,DSE在重金属污染生态系统中的生态学功能还有待进一步研究。 以玉米为宿主植物,以分离自重金属污染土壤中的AMF,即Glomus mosseae和Glomus sp,为接种物,研究了在不同土壤重金属浓度下,玉米接种AMF后对重金属的吸收和耐受性的影响,以及不同重金属在土壤和玉米地下、地上部分重金属吸收、迁移和积累规律。结果表明接种AMF的玉米都能形成典型的AM;在实验设计的重金属浓度范围内,接种AMF对玉米的生物量有显著性提高。无论接种AMF与否,玉米根中Pb,Zn,Cd浓度均显著高于玉米地上部分 Pb,Zn,Cd浓度,说明重金属主要在玉米根部(地下部分)积累。在本实验中,当土壤重金属浓度较低时,接种和不接种AMF玉米地上、地下部分的P,Pb,Zn,Cd浓度,冠根比没有显著性差异;但是在较高浓度的土壤重金属实验条件下,接种组玉米根的Pb浓度比对照组玉米根的Pb浓度显著降低50%;接种组玉米地上部分的Pb,Zn,Cd浓度也比对照组玉米地上部分的Pb,Zn,Cd浓度显著降低50%。这些结果表明,在较高浓度的重金属土壤中,AMF具有促进植物生长、降低重金属的吸收,从而保护玉米免受重金属毒害的作用;同时也提示着AMF在废弃铅锌矿区的重金属污染控制、生物修复和复垦中具有很好应用前景。
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