生物炭对煤矿区复垦土壤微生物固碳潜力的促升机制
马静1
邹铭1
骆占斌1
朱燕峰2
杨永均2
陈浮3
1.河海大学公共管理学院,江苏南京 2111002.中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心,江苏徐州 2211163.河海大学公共管理学院,江苏南京 211100;中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心,江苏徐州 221116
摘要：生物炭对贫瘠土壤质量提升具有重要作用,但生物炭对煤矿区复垦土壤理化性状、酶活性及多样性的影响尚不清晰,尤其是微生物固碳潜力的促升.本研究将3种不同秸秆源生物炭(水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆)施入到矿区复垦土壤中,测定不同质量分数生物炭添加对复垦土壤理化、酶活性及碳库管理指数的影响,分析土壤微生物群落结构及固碳功能基因等变化.主要结论如下:①生物炭添加处理组土壤pH、电导率、铵态氮、硝态氮、有效磷和有效钾含量均有所增加(P＜0.05),β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二水解酶(CBH)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)的活性得以提升,而β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性降低.② 生物炭添加提高了变形菌门(Proteo-bacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度(P＜0.05),降低了放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度.同时降低了真菌中子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度,显著提高了担子菌门(Basidiomy-cota)的相对丰度(P＜0.05).3种生物炭处理增强了细菌网络复杂性,但对真菌网络复杂性并未产生显著影响.③水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆等不同生物炭处理的碳库管理指数分别提升了4.7％、4.8％、24.0％.与对照组相比,添加生物炭组的固碳功能基因CBBL绝对丰度均显著提高(P＜0.05),其中玉米秸秆处理的固碳功能基因PMOA绝对丰度显著提高(P＜0.05).生物炭添加显著提高了环境因子与固碳功能基因、碳库管理指数的相关性,微生物是调控土壤固碳潜力的主控因子,为未来矿山生态修复固碳增汇提供了科学依据.
关键词：复垦土壤生物炭微生物群落功能基因固碳潜力
分类号：TD88(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(42377465)国家自然科学基金(52374170)
论文发表日期：2025-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 1249-1262 )
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