微生物介导的尾矿风化、植物-微生物在尾矿中的定植及其在土壤形成和微生物地球化学过程中的作用发生在植物-微生物-尾矿连续体中

尾矿通常由磨细的矿物颗粒、可溶性盐组成,具有极端的pH值和EC,物理结构较差。此外,它缺乏有机物和必要的矿物质营养物质,也缺乏功能性微生物。有些尾矿甚至含有高浓度的有毒金属。所有这些物理和化学缺陷都抑制了植物的定植。一些土壤微生物,如菌根真菌和植物生长促进菌(PGPB)广泛分布在低养分有效性和高盐(或干旱)胁迫环境中,可以帮助植物在这些恶劣环境中生存,并协助植物获取关键的矿质养分。因此,它们在各种尾矿中具有很大的植物定植潜力。

植物一旦在尾矿中定殖,根系活动可极大地驱动矿物风化,促进土壤聚集,有利于尾矿土壤的形成。这些有益微生物对尾矿中植物生存的作用及其对土壤聚集的作用,以及潜在的机制,是宋林研究的兴趣所在。

吴博士感兴趣的是应用新先进技术,如高分辨率扫描/透射电子显微镜(HR-SEM/TEM)、X射线微断层扫描(μ-CT)、基于同步加速器的微X射线吸收光谱(μ-XAS)、微聚焦X射线荧光(μ-XRF)金宝搏登录、扫描透射X射线显微镜(STXM)、微傅里叶变换红外光谱(μ-FTIR)等用于微生物-矿物和矿物-有机界面的详细生物地球化学过程研究。本研究旨在为尾矿成土技术的开发提供依据,为尾矿区土壤发育与生态恢复的基础研究提供新的思路。

吴博士获得环境科学学士学位(环境化学方向)和生态学博士学位(土壤修复与生态修复方向)。宋林博士的研究工作利用各种微光谱技术,很好地揭示了丛枝菌根共生体中Cr的详细生物地球化学过程。

行业

吴博士目前的研究与一些尾矿有限公司密切合作,如西澳大利亚的Karara Mining Ltd。他正在一个大型ARC-Linkage项目中工作,该项目旨在研究磁铁矿尾矿中的土壤形成,以抵消当地植物修复所需覆盖尾矿的大量土壤体积。

合作

吴博士的合作网络包括昆士兰大学其他学院(如地球与环境科学学院、农业与食品科学学院、土木工程学院和化学工程学院)、其他澳大利亚大学(如西澳大学)以及中国科学院、捷克布拉格生命科学大学、捷克科学院、斯洛文尼亚卢布尔雅那大学等的学术同事。

资金

当前项目(参与):

从尾矿中提取生态工程土壤用于原生植物修复,ARC链接(澳大利亚研究委员会,卡拉矿业有限公司,植物园和公园管理局,2016 - 2019);

之前的项目(参与):
  1. 利用纳米颗粒进行污染土壤的植物修复:对根际的影响(捷克科学基金会,2016-2019);
  2. 丛枝菌根与纳米零价铁的相互作用(布拉格捷克生命科学大学,2017-2019);
  3. 华北典型脆弱生态系统AM真菌多样性与多功能(中国科学院,2011-2014)
  4. 国家土壤生态调查与评价(中国环境保护部、中国科学院,2011-2014);
  5. AMF在植物抗旱性中的生态作用及其机制研究(国家自然科学基金项目,2013-2016);
  6. 丛枝菌根类真菌对砷的吸收、代谢和解毒作用(国家自然科学基金项目,2011-2014);
  7. AMF研究砷吸收转化的分子机制(国家自然科学基金,2014-2017)。
  8. 城市垃圾厌氧发酵沼气沉积回收及沼气安全利用实践(国家重点技术研发计划,2012-2015)。