摘要
【目的】植被恢复对改善矿区生态环境至关重要,可促进重构土壤发育,从而调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。本研究为明确露天矿区植物恢复对土壤氮循环微生物类群及功能基因丰度的影响。【方法】采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场苜蓿(GL)、沙棘(BL)、油松(CF)和刺槐(BF)复垦区及对照(CK)共25个表土样品,利用高通量qPCR芯片技术测定土壤氮循环功能基因丰度。【结果】(1)不同植被对土壤理化性质、酶活性及氮循环功能基因丰度影响有显著差异(P <0.05)。BL对土壤有机碳、有效磷累积优于其他植被,BF对土壤铵态氮累积有优势,但土壤全氮和有机碳低于CK。复绿显著地提高土壤过氧化氢酶活性,并降低了土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶和亮氨酸氨基肽酶活性。但复绿对土壤氮循环功能基因丰度的影响完全一致:BF> CF> BL> GL> CK。(2)土壤氮循环功能基因丰度与土壤pH呈显著性正相关(P <0.01),与土壤硝态氮、总氮、脲酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶活性呈显著性负相关(P <0.05)。(3)不同植被直接影响土壤过氧化氢酶或硝化功能基因丰度从而操控土壤氮循环功能基因丰度,或通过反硝化功能基因丰度影响土壤过氧化氢酶再间接影响氮循环过程。【结论】露天矿植物恢复影响土壤酶活性和氮循环功能基因丰度而影响土壤氮循环过程,灌丛(沙棘)对该地区土壤质量的改善有着更好的效果。
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