植被恢复对黄土高原露天矿区土壤碳氮磷功能微生物类群的影响

作者：陈浮; 赵姣; 马静; 张琦; 朱燕峰; 骆占斌

来源：土壤学报, 2022, 1-13.

• 植被恢复
• 细菌群落
• 功能基因
• 碳氮磷循环
• 土地复垦
• 黄土高原

黄土高原矿区生态脆弱，植被恢复与土壤微生物介导的养分循环密切相关。厘清植被恢复对土壤碳氮磷功能微生物类群的影响及调控作用，对重建矿区生态恢复力及自维持机制至关重要。采用高通量 qPCR 芯片技术、随机森林模型和结构方程模型揭示黄土高原安太堡露天矿复垦排土场柠条（灌丛，BL）、油松（针叶林，CF）、刺槐（阔叶林，BF）、油松+榆树（混交林，MF）等 4 种植被恢复模式及毛白杨林（CK）对土壤理化性质、酶活性、碳氮磷功能微生物类群的影响及互馈机制。结果表明：BL、BF 和 MF 对土壤养分积累优于 CF，不同恢复处理过氧化氢酶（CAT）活性均显著高于 CK，但 β-葡萄糖苷酶（BG）活性和亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性却显著下降；植被恢复显著改变碳氮磷相关功能微生物类群丰度，但变化趋势几乎一致；碳氮磷相关功能微生物类群与土壤硝态氮（NO_3~--N）呈显著正相关，与铵态氮（NH_4~+-N）呈显著负相关，参与碳循环、硝化过程和有机磷矿化的功能微生物类群与有效磷（AP）呈显著正相关；植被恢复通过直接影响 CAT 和 AP 来调控碳氮磷循环，或间接影响 AP 并与 NO_3~--N、NH_4~+-N 等共同调节碳氮磷功能微生物类群的丰度变化。本研究深化了对植被-土壤恢复的微生物学机制的认识，可助力黄土高原受损矿山生态修复。

• 单位
  河海大学; 西北农林科技大学