露天煤矿采煤迹地微生物群落结构及其影响因子的研究
发布时间：2022-01-14 19:37
煤炭作为一种重要的化石燃料,在我国能源供应中占据着重要地位。露天开采是一种重要的煤炭开采方式,其不仅需移除地表植被,还需大规模土石方的时空转移,造成矿区大面积土地损毁或占用。长期的煤炭露天开采作业已导致植被破坏殆尽,沙尘天气频发,土壤退化严重,矿区生态安全建设已成为一个急待解决的问题。因此,本文以内蒙古自治区乌海市露天煤矿采煤前的自然区、采煤中的采煤区和排土场以及采煤后的草地和林地这五个类型区作为研究对象,分析了露天煤矿采煤迹地土壤特性、微生物群落结构及其相互关系,以期为矿区生态安全建设提供数据参考。本文共取得以下研究成果:（1）露天煤矿采煤迹地不同类型区微生物群落结构差异显著;细菌和真菌群落多样性随煤炭开采活动的增加而降低;植被恢复措施对细菌和真菌群落多样性具有一定的恢复作用。（2）露天煤矿采煤迹地不同类型区土壤盐碱性状差异显著;煤矿开采活动对采煤迹地土壤盐碱化程度影响较小,而对露天煤矿采煤迹地土壤养分状况、碳库特征、氮库特征和酶的活性影响较大;煤炭开采活动导致与土壤特性相关的诸多指标呈下降趋势,而植被恢复措施可在一定程度上缓解采煤活动对土壤性质的影响;与草地相比,林地恢复对土壤性状...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区概况和样点分布图
第三章结果与分析13较，结果表明苍白杆菌属、无枝酸菌属、节杆菌属和芽球菌属的相对丰度差异较大。具体而言，苍白杆菌属在自然区、采煤区、排土尝草地和林地土壤中的平均相对丰度分别为1.98%、29.96%、19.38%、7.97%和0.48%；无枝酸菌属分别为1.52%、13.09%、12.14%、5.57%和0.29%；节杆菌属2.29%、0.28%、0.71%、11.68%和8.04%；芽球菌属分别为2.49%、6.68%、1.63%、3.54%和2.42%。图3-1采煤迹地不同类型区细菌多样性的差异性分析Fig3-8Thedifferenceanalysisofbacterialdiversityindifferenttypesofopencastcoalminingareas
西北农林科技大学硕士学位论文14图3-2采煤迹地不同类型区细菌群落组成Fig3-2Thecompositionofbacterialcommunityindifferenttypesofopencastcoalminingareas3.1.2露天煤矿采煤迹地真菌群落结构采用Vegan程序包中的adonis()函数分析结果表明，采煤迹地土壤真菌群落Alpha多样性具有显著差异（Pseudo-F=42.81，P<0.01）。对土壤真菌群落的Alpha多样性指数分别进行单因素方差分析，结果表明采煤迹地不同类型区土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均差异显著（P<0.05）。如图3-3所示，自然区、林地和草地土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数显著高于采煤区和排土常具体而言，采煤迹地土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数分别介于253.00~528.00、253.00~528.00、2.64~6.46和0.57~0.97之间；自然区土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数分别为350.64、362.28、5.09和0.90；采煤区分别297.02、312.57、3.71和0.74；排土场分别为311.05、321.34、3.32和0.68；草地分别为364.85、371.94、4.54和0.82；林地分别为428.91、431.72、5.24和0.89。如图3-4(A)所示，采煤迹地各类型区土壤样品中检测到的门水平上的真菌种类主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mucoromycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、球囊菌门（Mortierellomycota）它们的总和占细菌序列的85%以上。其中，子囊菌门在采煤迹地各类型区土壤中占比都是最高的，在自然区、采煤区、排土尝草地和林地土壤中的平均相对丰度分别为79.88%、93.82%、91.83%、82.83%和75.21%。进一步对属水平的分析，我们发现平均相对丰度大于1%的属有10种（图3-4(B)）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源型城市工矿用地系统修复的生态安全格局构建[J]. 王回茴,李汉廷,谢苗苗,许萌,李少玲,白中科. 自然资源学报. 2020(01)
[2]2019年上半年煤炭市场供求情况分析以及下半年走势预测[J]. 刘春红. 商业经济研究. 2019(21)
[3]我国露天煤矿开采技术综述及展望[J]. 李浩荡,佘长超,周永利,黄玉凯. 煤炭科学技术. 2019(10)
[4]青藏高原高寒草甸土壤真菌多样性与植物群落功能性状和土壤理化特性的关系[J]. 赵兴鸽,张世挺,牛克昌. 应用与环境生物学报. 2020(01)
[5]露天煤矿区复垦土壤碳库研究进展[J]. 席梅竹,赵中秋,白中科,原野. 土壤通报. 2019(03)
[6]土壤碳赋存形态及分析方法研究进展[J]. 陈宗定,许春雪,安子怡,王亚平,孙德忠,王苏明. 岩矿测试. 2019(02)
[7]伊犁煤矿土壤重金属累积对土壤酶活性的影响[J]. 邓霞,崔东,王兴磊,刘海军,汪满菊,赵阳. 环境化学. 2018(07)
[8]森林土壤细菌群落生态研究进展[J]. 彭雯,郝中明. 绿色科技. 2018(12)
[9]乌海市露天煤矿生态环境现状分析及治理对策[J]. 荣立明,张成梁,王妍,赵廷宁. 内蒙古林业. 2018(04)
[10]西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全保障技术[J]. 赵廷宁,张玉秀,曹兵,肖辉杰,张成梁,赵淑银,郭小平. 水土保持学报. 2018(01)
博士论文
[1]半干旱黄土区大型露天煤矿植被演替规律研究[D]. 赵冰清.中国地质大学(北京) 2019
[2]风积沙采煤沉陷区AM真菌与其它土壤微生物的多样性及其分布[D]. 任建廷.内蒙古大学 2017
[3]长白山自然保护区北坡森林土壤真菌种群及其多样性研究[D]. 杨红.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]露天煤矿开采对典型草原土壤环境及生态系统稳定性的影响[D]. 莫莉.内蒙古大学 2019
[2]铅锌矿区土壤微生物特性研究[D]. 颜森.四川农业大学 2010
[3]黑岱沟露天矿吊斗铲倒堆剥离工程时空序列优化[D]. 杨正先.辽宁工程技术大学 2008
本文编号：3589088
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区概况和样点分布图
第三章结果与分析13较，结果表明苍白杆菌属、无枝酸菌属、节杆菌属和芽球菌属的相对丰度差异较大。具体而言，苍白杆菌属在自然区、采煤区、排土尝草地和林地土壤中的平均相对丰度分别为1.98%、29.96%、19.38%、7.97%和0.48%；无枝酸菌属分别为1.52%、13.09%、12.14%、5.57%和0.29%；节杆菌属2.29%、0.28%、0.71%、11.68%和8.04%；芽球菌属分别为2.49%、6.68%、1.63%、3.54%和2.42%。图3-1采煤迹地不同类型区细菌多样性的差异性分析Fig3-8Thedifferenceanalysisofbacterialdiversityindifferenttypesofopencastcoalminingareas
西北农林科技大学硕士学位论文14图3-2采煤迹地不同类型区细菌群落组成Fig3-2Thecompositionofbacterialcommunityindifferenttypesofopencastcoalminingareas3.1.2露天煤矿采煤迹地真菌群落结构采用Vegan程序包中的adonis()函数分析结果表明，采煤迹地土壤真菌群落Alpha多样性具有显著差异（Pseudo-F=42.81，P<0.01）。对土壤真菌群落的Alpha多样性指数分别进行单因素方差分析，结果表明采煤迹地不同类型区土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均差异显著（P<0.05）。如图3-3所示，自然区、林地和草地土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数显著高于采煤区和排土常具体而言，采煤迹地土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数分别介于253.00~528.00、253.00~528.00、2.64~6.46和0.57~0.97之间；自然区土壤真菌群落的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数分别为350.64、362.28、5.09和0.90；采煤区分别297.02、312.57、3.71和0.74；排土场分别为311.05、321.34、3.32和0.68；草地分别为364.85、371.94、4.54和0.82；林地分别为428.91、431.72、5.24和0.89。如图3-4(A)所示，采煤迹地各类型区土壤样品中检测到的门水平上的真菌种类主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mucoromycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、球囊菌门（Mortierellomycota）它们的总和占细菌序列的85%以上。其中，子囊菌门在采煤迹地各类型区土壤中占比都是最高的，在自然区、采煤区、排土尝草地和林地土壤中的平均相对丰度分别为79.88%、93.82%、91.83%、82.83%和75.21%。进一步对属水平的分析，我们发现平均相对丰度大于1%的属有10种（图3-4(B)）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源型城市工矿用地系统修复的生态安全格局构建[J]. 王回茴,李汉廷,谢苗苗,许萌,李少玲,白中科. 自然资源学报. 2020(01)
[2]2019年上半年煤炭市场供求情况分析以及下半年走势预测[J]. 刘春红. 商业经济研究. 2019(21)
[3]我国露天煤矿开采技术综述及展望[J]. 李浩荡,佘长超,周永利,黄玉凯. 煤炭科学技术. 2019(10)
[4]青藏高原高寒草甸土壤真菌多样性与植物群落功能性状和土壤理化特性的关系[J]. 赵兴鸽,张世挺,牛克昌. 应用与环境生物学报. 2020(01)
[5]露天煤矿区复垦土壤碳库研究进展[J]. 席梅竹,赵中秋,白中科,原野. 土壤通报. 2019(03)
[6]土壤碳赋存形态及分析方法研究进展[J]. 陈宗定,许春雪,安子怡,王亚平,孙德忠,王苏明. 岩矿测试. 2019(02)
[7]伊犁煤矿土壤重金属累积对土壤酶活性的影响[J]. 邓霞,崔东,王兴磊,刘海军,汪满菊,赵阳. 环境化学. 2018(07)
[8]森林土壤细菌群落生态研究进展[J]. 彭雯,郝中明. 绿色科技. 2018(12)
[9]乌海市露天煤矿生态环境现状分析及治理对策[J]. 荣立明,张成梁,王妍,赵廷宁. 内蒙古林业. 2018(04)
[10]西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全保障技术[J]. 赵廷宁,张玉秀,曹兵,肖辉杰,张成梁,赵淑银,郭小平. 水土保持学报. 2018(01)
博士论文
[1]半干旱黄土区大型露天煤矿植被演替规律研究[D]. 赵冰清.中国地质大学(北京) 2019
[2]风积沙采煤沉陷区AM真菌与其它土壤微生物的多样性及其分布[D]. 任建廷.内蒙古大学 2017
[3]长白山自然保护区北坡森林土壤真菌种群及其多样性研究[D]. 杨红.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]露天煤矿开采对典型草原土壤环境及生态系统稳定性的影响[D]. 莫莉.内蒙古大学 2019
[2]铅锌矿区土壤微生物特性研究[D]. 颜森.四川农业大学 2010
[3]黑岱沟露天矿吊斗铲倒堆剥离工程时空序列优化[D]. 杨正先.辽宁工程技术大学 2008
本文编号：3589088
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3589088.html
