菌藻添加对生物结皮种源扩繁与野外接种恢复的作用

发布时间：2020-05-01 13:34

【摘要】：伴随经济迅猛发展,我国开展大量基础设施建设,造成了众多亟待治理的工程创面。这些创面稳定性差,天然土层丧失,立地条件不良,且自然恢复过程缓慢,亟需实施人工生态修复。生物结皮具有良好的抗逆性,是开启演替过程的先锋植物,极具生态修复方面的应用潜力。为优化生物结皮种源扩繁与野外恢复技术,本研究基于已有成果,开展多因素完全试验,探究胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)与小球藻硅藻复合藻液(Chlorella vulgaris and Bacillariophyta)及生长调节剂(Thidiazuron噻苯隆)的作用,讨论环境的影响及水土保持效果。主要结果如下:(1)室内苔藓种源扩繁中,胶质芽孢杆菌能够显著提升苔藓结皮的盖度、株高度、株密度,巨大芽孢杆菌作用不明显。TDZ除了与巨大芽孢杆菌联用时有限提高了株高度外,其他处理均抑制了苔藓结皮的生长发育。仅添加胶质芽孢杆菌为最优处理,盖度达到34.44%,株高度达到0.63cm,株密度达到17.05株/cm~2。(2)野外坡面生物结皮接种恢复中,藻类添加能够显著提高生物结皮盖度与厚度,藻类与微生物联用时生物结皮盖度与厚度较高,但苔藓株高度受到一定程度抑制。而功能性微生物的作用并不明显。以添加藻与胶质芽孢杆菌为最优处理,盖度达到71.02%,厚度3.22mm,株高度达到2.08mm。(3)立地条件显著影响生物结皮发育,在坡面水平方向上的位置对生物结皮盖度有显著影响,该影响与培育期间盛行的东南、南及东风有关,由风力引起了坡面水分与热量的再分配导致。(4)人工恢复生物结皮,提高了坡面土壤的抗蚀性。仅添加1g藻处理的效果最好,土壤水稳性指数达到2.16,是空白对照的6倍。而藻类与功能性微生物联用处理的土壤水稳性指数均高于仅功能性微生物添加。
【图文】：

2.1 研究区概况野外边坡接种恢复实验于陕西省杨凌水土保持野外科学试验站（34°-34°20′N，108°-108°07′E）开展。该区地势北高南低，黄土土层深厚，属暖温带大陆性季风型半湿润气候。年日照时数 2163.8h；主导风向为东及西，最大风速 21.7m/s；年平均气温12.9℃，最热月为 7 月，月均温 26.1℃，最冷月为 1 月，月均温-1.2℃，极端最高气温42℃，极端最低气温-19.4℃；年平均降水量 635.1mm，，能够满足全年农作物需水量的63.9%，是该地区水资源的重要组成部分，降水多集中在夏季和秋季，降水量不稳定，年际变化较大；潜在蒸发量 1505.3mm，湿润指数 0.64，全年无霜期 211d。气象灾害以干旱和连阴雨为主，而干旱中又以夏旱为主，占 42%，连阴雨以秋季最多，占总次数的 47%。土壤耕层(0～20 厘米)养分含量较低，平均有机质含量 1.055%，全氮 0.0763%，碱解氮 54mg/kg，速效磷 6.82mg/kg，速效钾 216mg/kg，缺乏微量元素硼、锰、锌、铁，唯有铜含量丰富。主要植被有国槐（SophorajaponicaLinn.）、柏树（Platycladusorientalis(L.) Francoptmxjjkmsc）、榆树(Ulmu spumila L.)、鬼针草（Bidens Pilosa L.）、疾藜（Tribulusterrestris L.）、阿尔泰紫菀（Herb ofAltai Heteropappus）等。

图 2-2 三维土工网与基质结合（a）整备后尚未播种的小区（b）播种完成小区（c）Fig 2-2 Three-dimensional geotextiles combined with substrates (a)unseeded plot after preparation (b) sowed plot (c)（2）霍格兰营养液配方表 2-1 每 500ml Hoagland 营养液成分含量Tab 2-1 Component content of Hoagland nutrient solution per 500ml营养液 成分 质量（g） 营养液 成分 质量（g）H1KNO30.30325H4MnCl2·4H2O 0.0009005MgSO4·7H2O 0.2465 H3BO30.00143H2 NH4H2PO40.0575 ZnSO4·7H2O 0.00011H3 Ca(NO3) 4H2O 0.47225 CuSO4·5H2O 0.0000395H5 Fe-EDTA 0.011305 (NH4)6MO7O4·4H2O 0.0000185（3）功能性微生物与复合藻液胶质芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌为干粉制剂，购于山东绿陇生物科技有限公司。主要成分为胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌及其代谢产物，适宜载体，芽孢数≥50×
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S154

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李炳垠;卜崇峰;李宜坪;李新凯;;毛乌素沙地生物结皮覆盖土壤碳通量日动态特征及其影响因子[J];水土保持研究;2018年04期

2 王君;;生物结皮在黄土高原地区高速公路边坡恢复中的应用[J];公路交通科技(应用技术版);2018年09期

3 史军;;你不可以小瞧它们[J];课堂内外(小学版);2017年09期

4 边丹丹;廖超英;孙长忠;李晓明;许永霞;唐海滨;;黄土丘陵区土壤生物结皮对土壤微生物分布特征的影响[J];干旱地区农业研究;2011年04期

5 杨秀莲;张克斌;曹永翔;;封育草地土壤生物结皮对水分入渗与植物多样性的影响[J];生态环境学报;2010年04期

6 闫德仁;;沙漠人工生物结皮层理化特性研究[J];内蒙古林业科技;2009年01期

7 闫德仁;薛英英;刘果厚;;库布齐沙漠生物结皮层土壤理化特性的研究[J];土壤;2008年01期

8 艾尼瓦尔·吐米尔;王玉良;阿不都拉·阿巴斯;;新疆准噶尔盆地南缘土壤生物结皮中地衣物种组成和分布[J];植物资源与环境学报;2006年03期

9 阿不都拉·阿巴斯;艾尼瓦尔·吐米尔;;新疆古尔班通古特沙漠南缘土壤生物结皮中地衣植物物种组成和分布[J];新疆大学学报(自然科学版);2006年04期

10 胡春香,张德禄,刘永定;干旱区微小生物结皮中藻类研究的新进展[J];自然科学进展;2003年08期

相关会议论文 前10条

1 吕贻忠;于雅琼;高原;;鄂尔多斯沙地土壤生物结皮物理特性研究[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集（中）[C];2008年

2 张丙昌;张元明;赵建成;陈荣毅;郑云普;;古尔班通古特沙漠生物结皮不同演替阶段中藻类的变化[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编（1933-2008）[C];2008年

3 王振亭;郑晓静;周又和;;生物结皮的力学性质及其应用[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

4 焦雯琚;朱清科;张宇清;张岩;吴秀芹;;陕北黄土区退耕还林地生物结皮分布影响因子研究[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年

5 张如强;王迎春;;库布齐沙漠生物结皮层土壤微生物动态与油蒿发育的相关性研究[A];2009中国植物学会植物细胞生物学学术年会论文摘要集[C];2009年

6 玛伊努尔·依克木;张元明;张丙昌;买买提明·苏来曼;;生物结皮中苔藓植物与藻类植物的种间关系研究[A];生态文明建设中的植物学：现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第2分会场：植物生态与环境保护[C];2013年

7 兰书斌;吴丽;饶本强;张德禄;刘永定;胡春香;;生物结皮的发育演替与表土持水特性研究[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年

8 陈荣毅;;古尔班通古特沙漠表层土壤凝结水形成特征研究[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年

9 张静;张元明;;冻融过程对生物结皮中齿肋赤藓叶绿素荧光特性的影响[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年

10 周义贵;李贤伟;张健;范川;宫渊波;白燕;袁晖;;土壤抗冲性的研究方法和影响因素[A];第九届中国林业青年学术年会论文摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前5条

1 记者 王翰林;生物结皮固沙技术走进荒漠[N];科技日报;2007年

2 王大霖;我国生物结皮固沙技术进入野外推广研究阶段[N];中国绿色时报;2007年

3 钟柯;沙漠生物结皮技术研究通过鉴定[N];中国环境报;2006年

4 记者 史博臻;荒漠苔藓遇水30秒“起死回生”[N];文汇报;2013年

5 本报记者 李婵 吴m#漉;专家解密北京风沙来龙去脉[N];北京科技报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 杨雪芹;模拟放牧干扰对黄土丘陵区生物结皮土壤碳循环的影响及机制[D];西北农林科技大学;2019年

2 高丽倩;黄土高原生物结皮土壤抗水蚀机理研究[D];中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心;2017年

3 徐杰;鄂尔多斯及其毗邻地区生物结皮层苔藓植物物种组成、地理分布及生态学研究[D];内蒙古大学;2004年

4 闫德仁;库布齐沙漠生物结皮层的肥岛特征研究[D];内蒙古农业大学;2008年

5 赵彦敏;陕北黄土生物结皮种群特征及对土壤生物活性的影响[D];北京林业大学;2014年

6 李柏;不同荒漠生态系统生物结皮分布及水文特征研究[D];北京林业大学;2015年

7 邵晨曦;毛乌素沙地生物结皮物种组成及氮动态研究[D];北京林业大学;2015年

8 倪含斌;煤炭资源开发过程中矿区水土流失动态模拟研究[D];浙江大学;2009年

9 吕莹;生物型凹凸棒基高分子固沙材料的制备与性能研究[D];兰州交通大学;2017年

10 张军红;毛乌素沙地油蒿群落土壤水分分布与动态[D];中国林业科学研究院;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 鞠孟辰;菌藻添加对生物结皮种源扩繁与野外接种恢复的作用[D];西北农林科技大学;2019年

2 李炳垠;毛乌素沙地生物结皮的光合及土壤CO_2通量特征研究[D];西北农林科技大学;2018年

3 郭sノ

本文编号：2646699