杜鹃花类菌根提高了毛叶蓝莓和拉布拉多茶植物对两种新型非分层油砂尾矿的耐受性

《Acta Physiologiae Plantarum》：Ericoid mycorrhizae improve tolerance of velvetleaf blueberry and Labrador tea plants to two novel non-segregating oil sands tailings

　　

摘要

加拿大艾伯塔省的油砂开采扰乱了大片北方森林，并产生了大量具有植物毒性的尾矿，这严重阻碍了修复矿区中植物的建立。为了减轻这种环境破坏，该行业最近开发了增强型非分层尾矿（eNST）——通过向尾矿中添加聚合物絮凝剂（阴离子聚丙烯酰胺）并注入二氧化碳来实现；以及增强型加注非分层尾矿（esNST）——即在添加絮凝剂之前循环利用矿坑中的流体尾矿。天鹅绒叶蓝莓（Vaccinium myrtilloides）和拉布拉多茶（Ledum groenlandicum）等杜鹃花科植物是油砂修复矿区最脆弱的物种之一。在这项研究中，我们调查了杜鹃花类菌根真菌 Oidiodendron maius 和 Pezoloma ericae 对种植在经 eNST 和 esNST 改良土壤中的天鹅绒叶蓝莓和拉布拉多茶生长响应的影响。我们发现，这两种类型的尾矿均显著降低了天鹅绒叶蓝莓和拉布拉多茶的生长量、叶绿素浓度、净光合速率和蒸腾速率，同时增加了叶片的 Na 浓度。主成分分析表明，eNST 对拉布拉多茶的有害影响比 esNST 更大。用 Pezoloma ericae 和 Oidiodendrus maius 对植物根部进行接种显著改善了植物对尾矿的响应，其中 P. ericae 显示出更显著的好处。总体而言，与非接种植物相比，接种了杜鹃花类菌根真菌、特别是 P. ericae 的植物具有更低的叶片 Na 和 B 浓度，更高的 P 浓度，以及更高的净光合速率和干重，特别是在暴露于 esNST 时。这些发现突出了杜鹃花类菌根在恢复受矿渣影响的扰动北方生态系统中的重要性。