胡欽程，解琳琳，李夢(mèng)琪，畢銀麗

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京 100083)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求日益增長(zhǎng)，煤炭作為主要能源開(kāi)采量越來(lái)越大，開(kāi)采帶來(lái)的人為干預(yù)和擾動(dòng)強(qiáng)度大，造成生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞，存在煤炭開(kāi)發(fā)占用和破壞土地、地形地貌破壞等諸多問(wèn)題[1]。礦區(qū)露天排土場(chǎng)的土壤貧瘠，鹽堿化程度高。針對(duì)上述狀況需要用礦山生態(tài)修復(fù)的方法去解決。

礦山生態(tài)修復(fù)方法主要包括物理、化學(xué)和微生物修復(fù)方法，微生物修復(fù)技術(shù)利用生態(tài)系統(tǒng)生物自然演替規(guī)律，引入適宜生存的微生物幫助植物在逆境下生長(zhǎng)發(fā)育，具有環(huán)境無(wú)害性、安全性和可持續(xù)性。豆科植物抗性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)，在礦區(qū)植被恢復(fù)中對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力強(qiáng)，具有較強(qiáng)的固氮能力，可有效保持水土、改良土壤性質(zhì)，增加土壤中碳、氮、磷及微生物等，提升土壤肥力。灌木植物在遭受水分脅迫時(shí)表現(xiàn)出更強(qiáng)的可塑性，能夠根據(jù)土壤水分的可利用性改變對(duì)不同土層水分的利用。灌木在森林生態(tài)系統(tǒng)中雖然占全部生物量的部分很小，但是在生態(tài)脆弱地區(qū)，灌木仍然占有很大比重，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡具有十分重要的意義[2]。叢枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF)是一種能與陸地上80%以上的植物產(chǎn)生共生關(guān)系的真菌[3]。它能夠調(diào)節(jié)根系形態(tài)發(fā)育，AM真菌菌絲能夠?yàn)橹参锾峁┮粋€(gè)良好的根際環(huán)境，并通過(guò)增進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收、提高光合效率等多種途徑，在養(yǎng)分貧瘠的土壤中能夠增強(qiáng)宿主植物吸收養(yǎng)分的能力，改善植物營(yíng)養(yǎng)水平，提高植物抗逆性，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。AMF與植物組合能改善土壤理化性質(zhì)、根際微生物群落[4]，具有幫助植物適應(yīng)和改造土壤環(huán)境的潛力[5]。

有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)減少草本植物生物量或減弱草本植物使用土壤表層水分的能力，引起土壤深層水分增加可以促進(jìn)木本植物的生長(zhǎng)[6-8]。在降雨的長(zhǎng)期波動(dòng)和干旱影響下，灌木增強(qiáng)了作為群落優(yōu)勢(shì)種的競(jìng)爭(zhēng)性，進(jìn)而延緩了草本植物在生態(tài)演替后期作為優(yōu)勢(shì)種的出現(xiàn)[9]；灌木植物在遭受水分脅迫時(shí)表現(xiàn)出更強(qiáng)的可塑性，可以根據(jù)土壤水分的可利用性改變不同土層水分的利用[10]。人工建植草灌結(jié)合的生態(tài)模式，可以完成從草本群落到草灌混生植物群落，再到形成穩(wěn)定的以灌為主的草灌多樣性混生植物群落的植被群落演替過(guò)程，豆科草本植物從大氣中固定的氮元素可供灌木生長(zhǎng)使用，有利于草灌混生植物群落的生長(zhǎng)，以便形成穩(wěn)定的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，更好地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

植物修復(fù)是一種新興的生態(tài)良性土壤凈化技術(shù)[11]，為了探索在不同種模式下接菌對(duì)土壤理化性質(zhì)和土壤酶活性的影響，尋找適宜在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的種植模式，本研究以內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市北電勝利露天礦區(qū)草本植物(沙打旺、紫花苜蓿)、灌木植物(檸條)為研究對(duì)象，布設(shè)了檸條單作、檸條沙打旺混作、沙打旺單作、沙打旺紫花苜?；熳骱妥匣ㄜ俎巫?種不同的種植模式，選擇接菌和對(duì)照2種處理，共10個(gè)試驗(yàn)區(qū)。分析在不同種植模式下和接種叢枝菌根真菌對(duì)不同處理下植物根系構(gòu)型、植物生長(zhǎng)的影響以及接種菌根對(duì)植物根際土的影響，旨在監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)植被差異和土壤理化性質(zhì)，對(duì)比分析在不同種植模式下和接菌后的生態(tài)效應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于北電勝利露天煤礦，位于錫林浩特草原，地理位置為：116°00′50″～116°03′26″E，43°37′06″～43°39′45″N，高程為1 153.1 m～1 297.5 m.該地屬典型溫帶半干旱大陸性氣候，地勢(shì)東南向西北方向傾斜，多石質(zhì)低丘陵。年平均降水量294.9 mm，無(wú)霜期110 d，平均海拔高度988.5 m.礦區(qū)土壤類(lèi)型主要由栗鈣土、草甸栗鈣土、草甸土等組成。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以植物檸條、沙打旺和紫花苜蓿作為研究對(duì)象，選擇接種叢枝菌根真菌(AM)和不接種叢枝菌根真菌(CK)2種處理，供試AM真菌為Funneliformis mosseae，檸條種植行間距1 m，株距1 m，每個(gè)小區(qū)36行，每行95穴，為保證成活率，第一、三、五列每列檸條2株/穴，第二、四、六列每列檸條1株/穴，以此類(lèi)推；紫花苜蓿和沙打旺草籽播撒量為20 g/m2.隨檸條栽植，每穴施入菌劑50 g，紫花苜蓿、沙打旺播種時(shí)，將菌劑與草籽混勻，隨草籽一同播撒，菌劑平均20 g/m2.灌溉設(shè)施設(shè)置為滴灌設(shè)施。植物養(yǎng)護(hù)時(shí)間2年，監(jiān)測(cè)期間共澆水20次。分為檸條單作、檸條沙打旺混作、沙打旺單作、沙打旺紫花苜蓿混作、紫花苜蓿單作5種種植模式，選擇接菌和對(duì)照2種處理，一共10個(gè)地塊。本試驗(yàn)供試材料3種植物“檸條錦雞兒”(CaraganakorshinskiiKom)、“沙打旺”(AstragalusadsurgensPall)、“紫花苜?！?MedicagosativaL)，所用種子由神華大雁園林綠化公司提供。主要配比模式為檸條單作、檸條沙打旺混作、沙打旺單作、沙打旺紫花苜?；熳骱妥匣ㄜ俎巫?，具體配置布設(shè)圖如圖1所示。

1.3 試驗(yàn)方法

采樣時(shí)間為2019年9月份，選擇試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的每塊樣地進(jìn)行3點(diǎn)采樣法，即在每塊樣地中隨機(jī)選取3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)取100 g土壤，放入自封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室；一部分新鮮土壤過(guò)2 mm篩，用于測(cè)定土壤酶活性；另一部分土壤自然風(fēng)干過(guò)1 mm篩備用，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。測(cè)定方法：

1) 菌根貢獻(xiàn)率=(AM組某物質(zhì)含量-CK組某物質(zhì)含量)/AM組該物質(zhì)含量。

2) 采用美國(guó)CI-600Root Snap根系分析軟件測(cè)定根系總長(zhǎng)度、根系平均直徑、根系表面積、根系體積等。

3) 在檸條接菌區(qū)與對(duì)照區(qū)、檸條沙打旺接菌區(qū)與對(duì)照區(qū)用鋼尺測(cè)量檸條株高、冠幅和地徑，每個(gè)小區(qū)按等距離選擇200株。

4) pH值采用水土比2.5∶1測(cè)定，電導(dǎo)率(σ)為水土比5∶1浸提-電導(dǎo)法測(cè)定[12]。

5) 土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法進(jìn)行測(cè)定。全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定[12]。

6) 土壤酶活性的測(cè)定。脲酶活性采用改進(jìn)的Hoffmann和Teiche比色法測(cè)定。脲酶活性的測(cè)定采用改進(jìn)的苯酚-次氯酸鈉比色法( 選擇5%的底物濃度、pH值6.7的檸檬酸鹽緩沖液、培養(yǎng)24 h后再經(jīng)2 mol/L的KCI溶液浸提過(guò)濾)。土壤酸性磷酸酶活性采用改進(jìn)的Tabatabai和Brim-ner方法測(cè)定[12]，酶活性用單位時(shí)間每克土產(chǎn)酚量(mg·g-1·24 h-1)表示。

7) 易提取球囊霉素相關(guān)土壤蛋白(Easily Extractable Glomalin-related Soil Protein，EE-GRSP)的提?。悍謩e稱取滅菌(S)和未滅菌(NS)土樣0.25，0.50，0.75，1.00 g于帶刻度離心管中，對(duì)應(yīng)加入2，4，6，8 mL檸檬酸鈉浸提劑(20 mmol/L、pH值為7.0)，加蓋搖勻，在103 kPa、121 ℃下提取30 min，10 000×g(g為重力加速度)下離心6 min，收集上清液，每個(gè)處理重復(fù)4次?？偳蚰颐顾叵嚓P(guān)土壤蛋白(Total Glomalin-related Soil Protein，T-GRSP)的提?。悍謩e稱取滅菌和未滅菌的土樣0.25，0.50，0.75，1.00 g于帶刻度離心管中，對(duì)應(yīng)加入2、4、6、8 mL檸檬酸鈉(50 mmol/L、pH值為8.0)，加蓋搖勻，在103 kPa、121 ℃下提取60 min，再重復(fù)提取5次，每次重復(fù)提取時(shí)，保證提取液體積固定且搖勻土樣，使土樣與浸提劑充分接觸；每提取一次之后迅速在10 000×g(g為重力加速度)下離心6 min，將上浮物從土壤中分離出去，收集上清液，每個(gè)處理重復(fù)4次。上清液儲(chǔ)藏在4 ℃下直至第2天分析[13]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行處理。分析采用數(shù)據(jù)處理軟件SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析(LSD檢驗(yàn)，顯著性差異水平為0.05)、Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式與接菌對(duì)礦區(qū)排土場(chǎng)植物根系形態(tài)的影響

如表1所示，不同種植模式下接菌均不同程度地提高了相應(yīng)種植模式植物的根系總根長(zhǎng)，檸條單作、檸條沙打旺混作、沙打旺單作、沙打旺紫花苜蓿混作、紫花苜蓿單作分別顯著提高了16.04%、203.74%、128.76%、83.84%、23.45%.混作種植模式下比單作種植模式下接菌的促進(jìn)效果更加明顯，說(shuō)明在混作種植模式下接菌更適應(yīng)礦區(qū)排土場(chǎng)的生長(zhǎng)環(huán)境，提高了植物根系總根長(zhǎng)。沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下對(duì)照和接菌處理植物根系平均直徑均高于其他處理，可能是因?yàn)樯炒蛲妥匣ㄜ俎Ｊ嵌箍浦参铮涓鼍梢詮拇髿庵羞M(jìn)行生物固氮，在植物生長(zhǎng)過(guò)程中土壤養(yǎng)分相互被對(duì)方所吸收、利用，進(jìn)而促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)。在沙打旺紫花苜蓿混作種植模式下，接菌植物的根系表面積和根系體積的菌根貢獻(xiàn)率顯著高于其他處理，可見(jiàn)接菌對(duì)植物根系生長(zhǎng)的貢獻(xiàn)在沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下更為突出。

表1 不同處理下植物根系形態(tài)統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of plant root morphology under different treatments

2.2 不同種植模式與接菌對(duì)礦區(qū)排土場(chǎng)植物根際土土壤理化性質(zhì)的影響

如表2所示，在檸條單作、檸條沙打旺紫花苜蓿混作、沙打旺單作和紫花苜蓿單作種植模式下，接菌處理的pH值均小于對(duì)照，說(shuō)明接菌可以更好地將礦區(qū)排土場(chǎng)的堿性土壤改良為適宜植物生長(zhǎng)的中性土壤。沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式的電導(dǎo)率顯著低于其他處理，表明沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式可以使礦區(qū)排土場(chǎng)的含鹽量顯著降低，降低了土壤的鹽堿化。在沙打旺紫花苜蓿混作種植模式下，接菌植物的電導(dǎo)率低于對(duì)照，可見(jiàn)沙打旺紫花苜蓿混作接菌處理對(duì)土壤鹽堿化的改良作用逐漸凸顯。不同種植模式下土壤有機(jī)質(zhì)從大到小排序?yàn)椋簷帡l沙打旺混種，沙打旺單作，沙打旺紫花苜?；熳?，檸條單作，紫花苜蓿單作，可見(jiàn)在檸條沙打旺混作種植模式下改善了土壤的養(yǎng)分含量，增加了土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。在檸條沙打旺混作種植模式下，接菌處理的有機(jī)質(zhì)含量是對(duì)照的1.90倍，說(shuō)明檸條沙打旺混作接菌處理促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)的積累，有利于礦區(qū)排土場(chǎng)土壤的改良和培肥。在檸條沙打旺混作、沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌均不同程度地降低了土壤全氮水平，這可能是因?yàn)樵诨熳鞣N植模式下植物正處于生長(zhǎng)狀態(tài)，促使土壤全氮轉(zhuǎn)化為可供植物直接吸收利用的速效氮。

表2 不同處理下植物根際土土壤理化性質(zhì)Table 2 Physical and chemical properties of plant rhizosphere soil under different treatments

2.3 不同種植模式與接菌對(duì)礦區(qū)排土場(chǎng)植物根際土土壤酶活性的影響

如表3所示，土壤酶活性是靈敏可靠的土壤生物活性指標(biāo)和土壤肥力指標(biāo)，在檸條沙打旺混種和沙打旺紫花苜?；旆N種植模式下，土壤脲酶、易提取球囊霉素和總球囊霉素含量較其他處理高，說(shuō)明在混作種植模式下可以提高土壤脲酶、易提取球囊霉素和總球囊霉素含量。土壤球囊霉素能夠有效防止土壤有機(jī)碳的流失，主要是土壤顆粒的穩(wěn)定性在球囊霉素的作用下得到了鞏固。這與畢銀麗[14]的研究結(jié)果一致。在沙打旺紫花苜?；熳骱妥匣ㄜ俎巫鞣N植模式下接菌磷酸酶含量高于對(duì)照，可見(jiàn)接菌促進(jìn)了土壤磷酸酶含量，有利于土壤有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化。在上述兩種種植模式下，磷酸酶含量更高，改善磷素有效性能力越強(qiáng)，根際土壤向植物供應(yīng)的有效態(tài)磷越多，對(duì)改善土壤貧瘠的礦區(qū)排土場(chǎng)土壤理化性質(zhì)意義重大。

表3 不同處理下植物根際土土壤酶活性Table 3 Soil enzyme activities in rhizosphere soil under different treatments

2.4 植物根系形態(tài)與土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性的相關(guān)性分析

如表4所示，Pearson相關(guān)性分析表明，在植物根系形態(tài)中，植物總根長(zhǎng)與電導(dǎo)率顯著正相關(guān)。植物總根長(zhǎng)與pH值、易提取球囊霉素極顯著負(fù)相關(guān)；植物總表面積與脲酶極顯著正相關(guān)，與易提取球囊霉素顯著正相關(guān)；植物總體積與易提取球囊霉素極顯著負(fù)相關(guān)，與總球囊霉素顯著負(fù)相關(guān)；土壤pH值與電導(dǎo)率極顯著負(fù)相關(guān)；土壤有機(jī)質(zhì)與易提取球囊霉素極顯著正相關(guān)，與總球囊霉素顯著正相關(guān)；土壤全氮與易提取球囊霉素顯著正相關(guān)；脲酶與易提取球囊霉素極顯著正相關(guān)；磷酸酶與易提取球囊霉素、總提取球囊霉素顯著負(fù)相關(guān)。以上分析表明，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中改善土壤理化性質(zhì)并提高了土壤根際土壤酶活性，達(dá)到了改良土壤質(zhì)量的目的。與此同時(shí)，植物根系形態(tài)與土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性存在協(xié)同反饋效應(yīng)，叢枝菌根真菌在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。

表4 植物根系形態(tài)與土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of plant root morphology with soil physical and chemical properties and soil enzyme activities

3 討論

植被恢復(fù)是北電勝利露天礦區(qū)排土場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵。植物間混作可通過(guò)根際對(duì)話影響植物的生長(zhǎng)，混作可以通過(guò)增強(qiáng)植物與植物、植物與環(huán)境間的相互作用來(lái)提高植物對(duì)外界脅迫的抗逆性，從而提高植物的質(zhì)量。菌根技術(shù)是土壤肥力恢復(fù)的主要技術(shù)之一，通過(guò)人為接種微生物的方式，利用微生物在植物根際的生命活動(dòng)，挖掘復(fù)墾土壤的潛在肥力，以達(dá)到加快植被恢復(fù)、改善礦區(qū)排土場(chǎng)生態(tài)環(huán)境的目的。

根系作為植物吸收養(yǎng)分的基礎(chǔ)器官，對(duì)土壤有強(qiáng)烈的依賴性，根系構(gòu)型在一定程度上受土壤結(jié)構(gòu)影響。本研究中混作種植模式下更適應(yīng)礦區(qū)排土場(chǎng)的生長(zhǎng)環(huán)境，原因可能是在混作種植模式下由于豆科牧草為其他植物的生長(zhǎng)提供了充足的氮源，根系活力增加，光合能力提高，促進(jìn)了混作植物的生長(zhǎng)。AM真菌通過(guò)侵染植物根系延伸植物養(yǎng)分與水分吸收面積，從而促進(jìn)了植物在緊實(shí)脅迫土壤中的生長(zhǎng)發(fā)育，在植物受到養(yǎng)分或者水分脅迫時(shí)，接種叢枝菌根真菌處理顯著地促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)，如根系總根長(zhǎng)、根系平均直徑、根系表面積、根系體積[15]，這與畢銀麗等[16]在花生上接種摩西球囊霉的研究結(jié)果一致。菌根的形態(tài)建成以及根系-菌根共生體系的發(fā)展有利于植物更好地適應(yīng)礦區(qū)排土場(chǎng)內(nèi)的土壤環(huán)境[17]。

土壤理化性質(zhì)是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用。本研究結(jié)果顯示，混作種植模式降低了土壤電導(dǎo)率，增加了土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮含量，這表明混作種植模式對(duì)土壤改良效果明顯。接種叢枝菌根真菌處理下可降低土壤pH值，這可能是菌根菌絲具有酸化菌絲根際土壤的能力，從而降低土壤pH值，使得鹽堿土地的pH值更適合植物和土壤微生物的生長(zhǎng)[18]。叢枝菌根真菌菌絲增加了植物根系與土壤的接觸面積，提高了豆科植物如沙打旺、紫花苜蓿根際土壤氮濃度，以便于植物對(duì)土壤養(yǎng)分的直接吸收利用。接種菌根能提高根際土壤有機(jī)質(zhì)含量，叢枝菌根真菌可以起到改良礦區(qū)排土場(chǎng)土壤的作用[19]。與此同時(shí)，菌絲能伸展到根系養(yǎng)分吸收范圍之外，有效地吸收根系不能吸收的礦質(zhì)元素，增加根際土壤養(yǎng)分積累[20]。

由本研究結(jié)果可知，在混作種植模式下促進(jìn)了土壤脲酶、易提取球囊霉素和總球囊霉素的分泌。土壤酶可以催化土壤有機(jī)質(zhì)的分解，參與土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，反映作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用狀況，并且可以起到調(diào)節(jié)植物對(duì)碳、氮等養(yǎng)分元素吸收利用的功能。與此同時(shí)，土壤酶活性可以反映土壤肥力和土壤環(huán)境質(zhì)量狀況[21]。土壤酶也是土壤新陳代謝的重要組成部分，土壤酶活性增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了草灌植物的生長(zhǎng)。接種叢枝菌根真菌可以改善礦區(qū)土壤肥力，菌根在礦區(qū)排土場(chǎng)土壤改良和生態(tài)環(huán)境修復(fù)方面發(fā)揮著重要作用。這與孫金華[22]在檸條上接種摩西球囊霉提高土壤酶活性、改善礦區(qū)土壤肥力的研究結(jié)果一致。

接種叢枝菌根真菌增加了土壤有機(jī)質(zhì)和球囊霉素，兩者呈正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明叢枝菌根真菌協(xié)同調(diào)控作用復(fù)墾土壤中植物的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，進(jìn)而促進(jìn)根系形態(tài)發(fā)育。植物生長(zhǎng)是土壤因子變化最敏感的反映，受采礦干擾降低，土壤因子損害減弱，植被群落逐漸穩(wěn)定。叢枝菌根真菌促進(jìn)了礦區(qū)復(fù)墾植物的生長(zhǎng)，為露天礦區(qū)排土場(chǎng)的微生物復(fù)墾技術(shù)應(yīng)用提供了良好的理論依據(jù)，具有重要生態(tài)意義。

4 結(jié)論

本文通過(guò)在不同種植模式和接菌處理下對(duì)土壤植物根系生長(zhǎng)、植物生長(zhǎng)特性、植物根際土土壤理化性質(zhì)以及相關(guān)土壤酶活性的分析，探索礦區(qū)排土場(chǎng)在不同種植模式下接種叢枝菌根真菌對(duì)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)植物的改良效應(yīng)，取得結(jié)論如下：

1) 檸條沙打旺混作種植模式下接菌和沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌植物總根長(zhǎng)較對(duì)照增長(zhǎng)的203.74%、83.84%，顯著高于檸條單作種種模式下接菌和紫花苜蓿單作種植模式下接菌較對(duì)照增長(zhǎng)的16.04%、23.45%，說(shuō)明在混作種植模式下接菌植物總根長(zhǎng)更適應(yīng)礦區(qū)排土場(chǎng)的生長(zhǎng)環(huán)境，提高了植物根系總根長(zhǎng)。沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌根系表面積和根系體積的菌根貢獻(xiàn)率分別為46.51%和65.54%，顯著高于其他處理，可見(jiàn)接菌對(duì)植物根系生長(zhǎng)的貢獻(xiàn)在沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下更為突出。

2) 檸條單作種植模式下接菌、檸條沙打旺混作種植模式下接菌、沙打旺單作種植模式下接菌和紫花苜蓿單作模式下接菌的pH值分別為6.89、7.95、8.03和8.44，比對(duì)照模式下種植的土壤更接近于中性，表明接菌可以更好地將礦區(qū)排土場(chǎng)的堿性土壤改良為適宜植物生長(zhǎng)的中性土壤。沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌的電導(dǎo)率202.97 μS/cm，較對(duì)照減少40.30%，且為同組試驗(yàn)中最低，沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌對(duì)土壤鹽堿化的改良作用逐漸凸顯。檸條沙打旺混作模式下接菌土壤有機(jī)質(zhì)為22.92 g/kg，較對(duì)照增加89.58%，且為同組試驗(yàn)中最高，檸條沙打旺混作種植模式下接菌促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)的積累，有利于礦區(qū)排土場(chǎng)土壤的改良和培肥。

3) 檸條沙打旺混作種植模式和沙打旺紫花苜蓿混作種植模式均不同程度地高于其他單作種植模式下的土壤脲酶、易提取球囊霉素和總球囊霉素含量，表明在混作種植模式下促進(jìn)了土壤酶活性的釋放。沙打旺紫花苜?；熳鞣N植模式下接菌和紫花苜蓿單作種植模式下接菌磷酸酶含量分別較對(duì)照增加12.89%和91.62%，說(shuō)明接菌促進(jìn)了土壤磷酸酶含量，有利于土壤有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化。在混作種植模式下接菌促進(jìn)土壤酶活性轉(zhuǎn)化的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

4) 植物根系形態(tài)與土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性存在協(xié)同反饋效應(yīng)，叢枝菌根真菌在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化起著至關(guān)重要的作用。野外混作種植模式下接菌可以有效促進(jìn)植物生長(zhǎng)，改善土壤質(zhì)地，生態(tài)效應(yīng)顯著，對(duì)維持礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的持續(xù)性具有重要意義。