接菌影响模拟重构土层水分布及水同位素分馏

TD713; 水资源决定着生态恢复过程中的植被结构和种类,是矿区实现绿色生产、生态修复的主要限制因素.为了研究半干旱煤矿区接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)对植物根系提水、模拟土壤水分分布及水同位素分馏的影响,本研究以玉米为供试植物,布设室内分层土柱模拟试验.设置纯土柱(CK1)、土柱+玉米(CK2)、土柱+接菌玉米(AMF)三个处理,每个处理3个重复,测定土柱毛细水上升高度、土壤含水率以及玉米茎水与土壤水的氢氧同位素.分析了不同处理之间玉米生长发育情况、水分运移规律以及不同深度土壤水同位素分馏的差异,结果表明:①接菌有效促进玉米生长发育,株高、...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 51; no. 9; pp. 274 - 283
Main Authors 毕银丽, 田乐煊, 柯增鸣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083%西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院,陕西西安 710054 01.09.2023
西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院,陕西西安 710054
Subjects
ecological restoration in mining area
water isotope fractionization
土壤水运移
soil column test
矿区生态修复
丛枝菌根
土柱试验
soil water transport
water lifting
arbuscular mycorrhiza
水同位素分馏
提水作用
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Summary:TD713; 水资源决定着生态恢复过程中的植被结构和种类,是矿区实现绿色生产、生态修复的主要限制因素.为了研究半干旱煤矿区接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)对植物根系提水、模拟土壤水分分布及水同位素分馏的影响,本研究以玉米为供试植物,布设室内分层土柱模拟试验.设置纯土柱(CK1)、土柱+玉米(CK2)、土柱+接菌玉米(AMF)三个处理,每个处理3个重复,测定土柱毛细水上升高度、土壤含水率以及玉米茎水与土壤水的氢氧同位素.分析了不同处理之间玉米生长发育情况、水分运移规律以及不同深度土壤水同位素分馏的差异,结果表明:①接菌有效促进玉米生长发育,株高、地上生物量、地下生物量、总根长比CK2处理分别提高15.78％、23.39％、43.40％、21.0％.②AMF促进根系吸收底部黏土层内的蓄水,提高毛细水上升高度18.9％,玉米吸水空间扩大约50％,进而影响土柱水分分布.③土柱表层、深层土壤水与初始水相比分馏差异较大.在表层0～10 cm处,CK2与AMF处理的18O、2H富集系数显著低于CK1处理,在深层60～70cm处,AMF处理的18O、2H富集系数显著高于CK2处理,表明AMF可以增强深层土壤水同位素分馏的现象.综上,接菌可以提高玉米对重构土层内深部土壤水的吸收,促使根系通过提水效应反释至上部干燥土壤,提高水分重分配能力,影响不同深度的土壤水同位素分馏,该结果为解决半干旱煤矿区排土场土地复垦水资源短缺问题提供了科学依据和技术支持.
ISSN:0253-2336
DOI:10.12438/cst.2022-1445