采煤扰动对土壤理化性状影响及微生物群落响应机制

作者：宋子恒; **^*; 孙丽平; 王菲; 郭俊廷

来源：煤田地质与勘探, 2023, 51(03): 95-102.

• 采煤沉陷区
• 土壤理化性状
• 微生物群落
• 高通量测序
• 生态化学计量

采煤造成黄河流域一带生态环境问题日趋严重。为了探明采煤扰动对黄河流域一带土壤因子及微生物群落的扰动特征，阐明采煤沉陷边缘区域与未开采区域土壤微生物群落的差异性，以内蒙古上湾煤矿为研究区，选择以沉陷边缘区作为起始区域(HD)，向未开采区进行等距取样。选择距沉陷边缘区150(D1)、300(D2)、450(D3)、600(D4)及750 m(D5)作为采样点，测定营养指标、土壤酶及土壤C∶N∶P化学计量特征3种土壤因子和微生物群落特征。结果表明，边缘沉陷区与未开采区土壤因子及微生物多样性的差异主要集中在距边缘沉陷区较近(小于300 m)的未开采区。在靠近边缘沉陷区，全氮、土壤有机质含量以及细菌丰度产生不同程度下降，速效钾、碳氮比(C/N)、蔗糖酶及磷酸酶活性有不同程度上升。群落组成方面，酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度在未开采区随距离呈现先增大后降低趋势，绿弯菌门(Chloroflexi)表现为边缘沉陷区高于未开采区；Phaeosphaeriaceae、毛壳菌科(Chaetomiaceae)相对丰度表现为边缘沉陷区显著高于未开采区。研究发现，边缘沉陷区对未开采区的影响主要集中在近边缘沉陷区域(小于300 m)。细菌及真菌多样性对土壤因子的变化较为敏感，关键种群与土壤因子有不同程度的相关性，在未来人工修复的工作中应重点关注边缘沉陷区及其对未开采区的影响，对重点影响区域介入人工手段，从而实现更好的修复效果。