地表裂缝对油蒿根际生物活性的影响及其动态演变特征

 以裂缝未经过的油蒿为对照, 利用统计分析方法系统研究了神东矿区补连塔煤矿有裂缝经过的油蒿根际微生物数量和酶活性的动态演变特征, 以了解煤炭开采引起的地表裂缝对油蒿根际生物活性的影响, 为采煤沉陷区的生态修复提供理论依据.结果表明, 地表裂缝出现后, 油蒿根际细菌、放线菌的数量减少, 真菌的数量增加, 酶的活性提高, 土壤含水量和电导率下降, 地表裂缝对油蒿根际的生物活性造成明显的干扰破坏.经过一年多的时间, 随着地表裂缝的逐渐闭合, 油蒿根际土壤含水量恢复正常, 电导率、蔗糖酶活性和磷酸酶活性受地表裂缝的影响逐渐减弱, 而微生物数量受地表裂缝的影响未见明显好转.可见, 油蒿根际的生物活性具有一定的自修复能力, 但进程比较缓慢.     

盐生植物根际对土壤中微生物数量和酶活性的影响

选择滨海盐碱地为研究对象,通过实验就盐生植物根际对土壤中微生物的数量和酶活性的影响进行了初步研究.实验结果表明,盐生植物种植后,根际土壤的微生物数量比非根际土壤明显增加,酶活性也有不同程度的提高.植物根系越发达,土壤中微生物的数量越多,土壤酶的活性也越高.为盐渍化土壤的植物修复提供了理论数据,具有一定的现实意义.     

西部干旱半干旱煤矿区微生物修复机理与应用研究

正西部干旱半干旱煤矿区气候干旱、土壤贫瘠、生物种群单一,煤炭开采致使矿区生态环境更加脆弱。井工开采损伤了地表环境,地表沉陷、裂缝发育、土地退化、根系拉伤,露天开采剥离倒堆,土层重构,生态重建,因此煤矿区态修复或生态重建都需要系统研究,不只是单纯表面的植树种草,真正需要从修复生态系统的功能和结构角度来综合考虑土壤生态系统的稳定性和可持续性,从本质上解决土壤生产力的恢复和生态群落的重建问题。植物、动物和微生物是生态群落中有生命力的主体,动物的生存依赖于植物和微生物,而根际微生物又是活跃在植物根系与土壤间的活性生物。     

河岸带植物根际苄嘧磺隆降解与微生物学特征

对芦苇、茭白、菖蒲3种河岸带植物根际苄嘧磺隆降解过程及微生物生态学特征进行研究.结果表明,不同河岸带植物对苄嘧磺隆的根际降解的增强效应存在显著差异,其降解速率大小依次为:菖蒲>芦苇>茭白.培养结束时,菖蒲根际土壤苄嘧磺隆的残留量较芦苇和茭白分别降低了23.1%和32.2%.在苄嘧磺隆作用下,供试3种河岸带植物根际脱氢酶活性表现出先激活后抑制,再恢复的变化趋势,而对脲酶和磷酸酶的影响均表现出抑制效应.苄嘧磺隆施加明显降低了河岸带植物根际土壤微生物的数量,特别是对细菌和真菌的数量的影响更为明显.与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤具有更高的酶活性和微生物数量,说明该植物根际土壤中微生物对苄嘧磺隆污染具有较好的缓冲作用,从而大大增强了苄嘧磺隆生物降解效应.     

崇明东滩植物根际生物活性及与理化因素的相关性研究

采用常规的方法对崇明东滩入侵植物互花米草及本地物种芦苇、海三棱藨草根际土壤微生物数量、土壤酶活性以及理化性质进行测定.结果显示:三大类群微生物中以细菌数量最多,不同植物中以海三棱藨草根际微生物量最多;过氧化氢酶活性为与海三棱藨草混生的互花米草根际最高,其他3种酶活性变化趋势相似,均以与芦苇混生的互花米草根际最高;进一步的分析表明:微生物的数量与土壤中有机质、速效磷和速效钾含量存在一定程度的正相关.说明崇明东滩植物根际土壤生物活性与理化因素有着密切的关系,为利用微生物学方法防治植物入侵提供依据.     

杨树多代连作对土壤养分特征和生物活性的影响

以江苏丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为对象,研究根际、非根际土壤的养分特征、酶活性及微生物数量变化,探讨多代连作对人工林地力的影响。结果表明:1杨树根际土养分含量、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)活性以及微生物(真菌、放线菌、细菌)数量均高于非根际土壤,而根际土pH和多酚氧化酶活性则低于非根际土;2土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的增强以及微生物数量的增加有利于土壤有机质的累积及多数养分元素的转化,但多酚氧化酶活性越大,养分含量越低;土壤pH的下降对多数土壤酶活性及微生物有不利影响;真菌与土壤酶活性的整体相关性要比放线菌和细菌密切;3杨树多代连作,会造成根际土壤pH相对于非根际的降低,并且逐代连作后根际土壤pH下降更多,而杨树多代连作会造成根际土壤多酚氧化酶活性逐代的升高,还会造成根际土壤中养分、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶及微生物的逐代减弱,其中有些指标甚至会低于非根际土壤。综上,在江苏丰县应避免杨树连作,可更换品种或进行树种轮栽以缓解连作对地力带来的不利影响,注重维系土壤酶活性和微生物数量水平,同时采取措施减弱土壤的酸化程度。     

杨树多代连作对土壤养分特征和生物活性的影响

以江苏丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为对象,研究根际、非根际土壤的养分特征、酶活性及微生物数量变化,探讨多代连作对人工林地力的影响。结果表明:1杨树根际土养分含量、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)活性以及微生物(真菌、放线菌、细菌)数量均高于非根际土壤,而根际土pH和多酚氧化酶活性则低于非根际土;2土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的增强以及微生物数量的增加有利于土壤有机质的累积及多数养分元素的转化,但多酚氧化酶活性越大,养分含量越低;土壤pH的下降对多数土壤酶活性及微生物有不利影响;真菌与土壤酶活性的整体相关性要比放线菌和细菌密切;3杨树多代连作,会造成根际土壤pH相对于非根际的降低,并且逐代连作后根际土壤pH下降更多,而杨树多代连作会造成根际土壤多酚氧化酶活性逐代的升高,还会造成根际土壤中养分、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶及微生物的逐代减弱,其中有些指标甚至会低于非根际土壤。综上,在江苏丰县应避免杨树连作,可更换品种或进行树种轮栽以缓解连作对地力带来的不利影响,注重维系土壤酶活性和微生物数量水平,同时采取措施减弱土壤的酸化程度。     

一、二代马尾松林土壤微生物数量及酶活性垂直分布特征

【目的】揭示连栽马尾松林根际土壤环境在垂直方向上的变化。【方法】以不同栽植代数的马尾松人工林作为研究对象,采用配对样地法,于 2015 年 10 月,对比研究不同代马尾松人工林的根际与非根际土壤可培养微生物数量及土壤酶活性土层垂直变化特征。【结果】两代马尾松人工林根际土壤可培养微生物数量与酶活性的土层垂直分布特征明显,均表现为在 0~10cm 土层最高,在 >10~20cm 土层较低,在 >20~30cm 土层最低;同层次不同代之间比较,二代林根际土壤可培养微生物数量及酶活性均高于一代林,除土壤脲酶活性在代际间没有统计学意义上的差异外,其余酶的活性和 3 大类微生物数量在代际间的差异具有统计学意义(p <0.05 );两代马尾松人工林各土层根际可培养微生物数量与酶活性皆高于非根际,随着土层加深,根际与非根际间没有呈现出明显相关规律;两代马尾松林微生物与土壤酶呈统计学意义上的正相关关系(p <0.01 )。【结论】连栽提高了马尾松林根际土壤微生物数量和酶活性,二代林根际土壤性质在土层垂直方向上的表现均优于一代林。
     

综合治理退化草场试验区羊草根际土壤微生物生物量的初步研究

本文是作者对锡盟退化草场综合治理各试验区的主要建群种羊草(Aneurolepidium Chinense)根际土壤微生物生物量的初步研究。试验结果证明:在退化羊草草场进行围栏封育、翻耕或耙地补播牧草等人工措施均可提高牧草根际土壤微生物生物量,而且根际土壤微生物生物量的变化趋势与植物地上生物量、根际土壤酶活性和根际土含水量等基本一致。由此可见:在退化羊草草地中采取围栏封育等人工措施,对它的恢复和治理均能起到良好的效果。     

模拟酸雨对白术根际微生物的影响

用不同pH值的模拟酸雨处理中药植株白术及其种植土壤,测定了白术根际微生物数量的变化.结果表明,酸雨影响白术根际微生物的生长,根际微生物总量随酸雨酸度的加大而减少;酸雨对白术根际环境中的细菌、放线菌、氮素生理群和碳素转化菌都有明显的抑制作用;适当的酸雨刺激（pH为5.0、4.5）促进了真菌的生长,但当酸雨pH＜4.5时,则抑制真菌的生长.植物根系的存在,可使酸雨对根际微生物各个类群的影响不同于非根际土壤微生物.     

胡杨径向生长与气候环境响应分析

 胡杨作为内陆干旱荒漠地区树龄较长的阔叶树种,是开展过去气候环境变化研究的宝贵材料.为了探讨胡杨树轮生长指标与气候环境之间的相关关系,本文在综述胡杨树种概况和生长区域气候环境特征的基础上,以新疆艾比湖流域胡杨为研究材料,利用树木年轮气候学分析方法,建立了艾比湖地区181年来的胡杨宽度年表.对宽度年表与精河、蔡家湖气象站的温度、降水序列进行了相关分析,结果表明,树轮宽度指标与冬半年降水呈正相关关系,相关系数最大为0.408,两个气象站中,精河站与年表相关系数高于蔡家湖站.通过与其他学者在该地区的研究成果对比分析,发现艾比湖胡杨树轮宽度指数高低时段与艾比湖湖面变化有很好的一致性,这与艾比湖地区地下水和湖面变化有密切关系,与胡杨生长受地下水变化影响的研究结论一致.     

神东矿区采煤沉陷地微生物复垦动态监测与生态效应

 利用环境减灾小卫星(HJ-CCD)产品,通过归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度(F_g)和叶面积指数(LAI)数据动态监测神东矿区采煤沉陷地微生物复垦的效果,与同期现场统计数据(株高、地径和冠幅)的对比分析表明,接菌提高了植被覆盖度和地上植物生物量,有效恢复了地表植被.对接种丛枝菌根真菌紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)根际土壤采样进行试验分析,结果表明接菌改良了植物根际微环境,扩大了根系吸收营养的范围,有利于矿区植被的恢复和重建.     

厚黄土薄基岩地区开采沉陷规律探讨

地下开采-覆岩移动-地表沉陷之间存在着互为因果的链动关系。不同岩性、不同力学性质的上覆岩土层对地下煤层开采的响应性是不同的。文中在前人有关研究成果的基础上，探讨了在厚黄土薄基岩条件下。地下开采引起的地表沉陷的规律性。研究认为，在厚黄土层覆盖区，煤层上覆基岩是地表黄土层沉陷变形的控制层，黄土层本身的工程地质特性、地形地貌条件和地下开采程度对地表沉陷都有一定的影响。这一研究成果对减缓和控制地下开采引起的地表变形破坏有重要意义。     

灰色Logistic I/II模型在煤矿开采沉降预测中的应用

 地下煤炭资源被人工采出以后,因上覆岩层的失稳、垮落、重新密实而使地表出现开裂、塌陷和变形等地质灾害。传统的研究煤矿开采沉陷的方法主要有地质法、实地监测法、物理和数值模拟法等,这些方法耗费大量人力、物力、财力,且部分参数的获取十分困难。为了获得在煤矿开采区域内地表沉降情况的准确信息,本文利用采动卸压原理和“三带”模型,以湖南省金竹山矿业公司的土珠煤矿开采沉降实况为研究背景,分析其地下采煤时地表裂缝与沉降的发生机制与特征。提出在开采垂直裂缝最大估算高度直接影响地表浅部的2煤层和3煤层时,应根据理论分析和实地观测的方法进行沉降预测,适时提供有效的安全预警信息;在开采垂直裂缝最大估算高度不影响地表的深部煤层时,可根据实际观测的历史数据建立灰色Logistic I/II模型进行地面沉降预测,无须再进行实际监测。通过实践验证和模型精度检验表明,灰色Logistic I/II模型预测精度高,预测值与实际值拟合度高,能准确提供有效信息,为地表环境的复垦规划提供重要参考依据。     

地表水体下厚煤层综放工作面安全开采技术

为了保证地表水体下综放工作面安全回采.以山西某矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对矿井导水裂缝带发育高度进行探测,对地表沉降进行了监测分析,并对水体下工作面开采进行了涌水量监测,实现了水体下工作面的安全回采.研究结果表明:厚煤层综放工作面导水裂缝带发育高度为119.7～127.2 m,裂采比为19.9～21.1;工作面回采前裂隙数量为1～2条,宽度以4 mm为主.当工作面回采后,在132～148 m范围内,裂隙数量最多增加到7条,裂隙宽度可达8 mm.在148～160 m范围内,裂隙数量和宽度与工作面回采前持平;工作面回采后,地表最终产生拉裂缝,最大深度为6.5 m,不会造成地表河水的突然下泻;地表水体下工作面回采过程中无留设保护煤柱,最大涌水量与非水体下工作面开采持平,工作面回采过程中地表水未进入到工作面,实现了安全回采,为类似矿井提供了借鉴.     

露天转地下开采地表沉陷预计及安全性分析

 为了最大限度地开采地下资源并保证地表建构筑物的安全,运用MIDAS/GTS(岩土与隧道分析系统)建立三维模型,对新桥矿露天转地下开采诱发的地表沉降和移动进行数值模拟研究。结果表明,露天转地下开采影响范围内最大变形值：地表倾斜i、曲率K及水平变形ε最大值分别为0.640mm/m、0.012×10^-3/m和0.503mm/m,低于工程范围内建(构)筑物保护等级对应的允许变形值,露天转地下开采不会诱发危及民居等地面建(构)筑物稳定性的移动和变形,为矿山地表沉降预测和安全分析提供了理论依据。     

间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及酶活性的影响

【目的】间伐是生产实践中常见的一种干扰,研究间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及相关酶活性的影响,为马尾松人工林的可持续经营提供科学参考。【方法】以南京市溧水区林场30年生马尾松人工林为研究对象,采用抖落法收集根际土,测定4种间伐强度(强度(65%)、中度(45%)、弱度(25%)、对照(未间伐))下根际土壤不同形态氮含量及氮循环相关酶活性,并分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】弱度间伐显著增加了根际土壤铵态氮含量,而强度间伐下则显著降低; 根际土壤全氮、硝态氮和可溶性有机氮含量在各间伐强度下均表现为:中度>对照>弱度>强度; 根际土壤微生物生物量氮和碱解氮均在弱度和中度间伐下显著升高。弱度和中度间伐显著降低根际土壤脲酶活性,而显著增加根际土壤亚硝酸酶活性; 间伐对根际土壤蛋白酶、硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的影响不显著,表明脲酶和亚硝酸酶对间伐的响应更敏感,可作为土壤氮变化的指标。除硝酸还原酶活性以外,根际土壤中其余4种氮循环相关酶活性以及不同形态氮素含量均高于非根际土壤,表现出明显的正根际效应。此外,根际土壤不同形态氮素含量及相关酶活性与含水量、pH密切相关。【结论】间伐强度对根际土壤不同形态氮和酶活性有显著影响,总体来看,弱度和中度间伐能改变土壤含水量和酶活性,有利于土壤氮素的积累,可将其作为间伐强度的参考指标。     

抚顺城区地裂缝发育特征

根据现场调查、勘探成果,在煤田地质环境条件分析的基础上,简要阐述受煤田开采工程活动综合影响下的抚顺城区地裂缝基本发育特征及成因。抚顺城区地裂缝是受采矿及F1、F1A等断层带等因素综合作用,地表岩土体开裂,在地面形成一定长度和宽度的裂缝,通常随地面变形、地面沉陷的发生而发展,是采空区上部地质体结构发生变化的外在表现,当断层发生局部活化效应时,对地裂缝起着扩散放大作用,为此提出相应的防治对策。     

地下采煤引起的黄土裂隙化物理模型试验研究

煤矿采空区的黄土边坡裂隙化严重,为研究地下采煤对黄土边坡裂隙化的影响,通过分级撤去缩尺模型底部支撑力来模拟开采过程,利用布里渊光纤应变测试仪监测各阶段中坡体的应变,结合其位移变化,分析黄土斜坡在地下采空条件下裂隙产生的位置、形态、斜坡体内部应力变化及黄土斜坡裂隙化规律。结果表明:地下采煤不仅导致黄土斜坡产生剪切裂缝还会产生拉张裂缝,产生裂缝的类型与采空塌陷的位置有关;地下采煤导致黄土斜坡产生的裂缝将切割斜坡,被切割的块体临空面较原始斜坡变陡,坡内应力状态发生变化,同时坡体完整性变差,天然强度降低;裂隙分布规律与采空塌陷边界基本一致;地下采煤引起的黄土裂隙化会改变坡体内应力重分布,重分布应力会产生次级裂缝,进一步破坏坡体。