相思谷銅尾礦先鋒植物根際聯(lián)合固氮特性研究.pdf

1、尾礦原生環(huán)境中植物可利用的氮素極度匱乏，盡管如此，隨著尾礦棄置年限的增加，尾礦先鋒植物開始定居。調研發(fā)現(xiàn)，非豆科植物是尾礦原生環(huán)境的主要優(yōu)勢先鋒植物，這就表明，尾礦極端生境中非豆科優(yōu)勢先鋒植物生長過程中具有穩(wěn)定而可靠的氮源。分析認為，尾礦先鋒植物根際聯(lián)合固氮作用可為尾礦這種氮素匱乏的生態(tài)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的氮來源。但迄今為止，有關尾礦非豆科優(yōu)勢先鋒植物根際聯(lián)合固氮的認識，明顯缺乏。
　　本文利用乙炔還原法測定相思谷尾礦不同季節(jié)（秋季和夏

2、季）尾礦先鋒植物根際聯(lián)合固氮活性，并從先鋒植物根際分離、篩選聯(lián)合固氮菌，同時用乙炔還原法測定菌株的固氮活性，并在此基礎上，對高固氮活性的菌株進行16S rDNA序列分析。得到的結果如下:
　　1、相思谷尾礦先鋒植物根際土柱均測到聯(lián)合固氮活性，但不同植物間有明顯差異，秋季相思谷尾礦7種先鋒植物根際土柱聯(lián)合固氮活性大小在2.414～36.418μmol·m-2·h-1之間。第二年夏季，針對白茅、香蒲和蘆葦3種優(yōu)勢先鋒植物測定根際土柱聯(lián)

3、合固氮活性，發(fā)現(xiàn)3種優(yōu)勢先鋒植物根際平均固氮活性為36.832μmol·m-2·h-1，高于秋季的29.723μmol·m-2·h-1。不同季節(jié)（秋季和夏季）先鋒植物根際土柱聯(lián)合固氮活性，均高于空白和結皮土柱的固氮活性。
　　2、相思谷尾礦先鋒植物根系、根際土及非根際土固氮活性有明顯差異，但不同先鋒植物具有相同趨勢，即:根系＞根際土＞非根際土。夏季相思谷尾礦3種優(yōu)勢先鋒植物白茅、蘆葦和香蒲的根系、根際土和非根際土平均固氮活性分別為

4、77.248μmol·kg-1·h-1、1.191μmol·kg-1·h-1、0.093μmol·kg-1·h-1。秋季上述3種先鋒植物根系、根際土、非根際土平均固氮活性均低于夏季，分別為63.759μmol·kg-1·h-1、0.792μmol·kg-1·h-1、0.078μmol·kg-1·h-1。
　　3、利用D(o)bereiner改良無氮培養(yǎng)基對相思谷尾礦不同樣品進行固氮菌分離，發(fā)現(xiàn)不同植物根際固氮菌的數(shù)量（平均為2.3

5、9×106個/克）大于裸露地（8.96×105個/克）。從尾礦不同樣品中共分離56株菌株，其中21株菌株具有固氮活性，且菌株固氮活性在12.24～3416.98 nmol·mL-1·h-1之間，固氮活性超過500 nmol·mL-1·h-1有4株。
　　4、對固氮活性超過500 nmo1·mL-1·h-1的4株高活性固氮菌進行16S rDNA測序比對，結果表明WKGD06號固氮菌與莖瘤固氮根瘤菌（Azorhizobium caul

6、inodans）親緣關系最近，相似性達到100％; WKGD09號固氮菌Rhizobium miluonense親緣關系最近，相似性達到99.78％;WKGD14號固氮菌與Klebsiella michiganensis親緣關系最近，相似性可以達到99.12％; WKGD19號固氮菌與Caulobacter segnis親緣關系最近，相似性達到98.35％。
　　5、通過比較，發(fā)現(xiàn)覆土年限與相思谷尾礦廢棄年限相接近（5～10年）的