人工种植沙棘模式下矸石山复垦土壤微生物变化及土壤酶活性——以祁连山双龙沟为例

作     者：王理德 赵赫然 宋达成 郑克文 王梓璇 吴昊 王景瑞 

作者机构：甘肃省治沙研究所 甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站 天祝藏族自治县哈溪镇畜牧兽医站 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 09[农学] 0829[工学-林业工程] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金(42167069) 甘肃省重点人才项目(GZTZ20240415)联合资助 

主　　题：祁连山双龙沟 矸石山 时空替代 土壤微生物 土壤酶活性 

摘      要：为从土壤微生物和土壤酶活性角度探究人工种植沙棘模式下矸石山土壤修复成效，采用时空替代法，选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石山不同修复年限(2 a、5 a和10 a)人工沙棘林和未治理的矸石山作为对照（CK）样地，测定并系统分析其土壤微生物（细菌、真菌和放线菌）数量、生物量（碳、氮和磷）及土壤酶（过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶）活性变化及三者的相关性。研究表明，在修复2-10 a及CK的4个样地中，土壤微生物数量以细菌最高，放线菌次之，真菌最低。土壤微生物生物量碳与土壤微生物生物量磷总体随着修复年限的延长而逐渐增加，最大值（385.562 mg/kg，24.414 mg/kg）均出现在修复10 a的样地中；土壤微生物生物量氮随着修复年限的延长变化规律不明显，最大值出现在修复5 a的样地中。土壤酶活性变化趋势随着矸石山修复年限的增加呈波动式上升。不同土壤层（0-5 cm，20-25 cm及40-45 cm）土壤微生物数量、生物量及土壤酶活性随土层深度增加呈现降低趋势，并且表层土壤微生物生物量及土壤酶活性占有较大比例。土壤微生物及土壤酶活性的变化相互作用，特别是过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶与细菌、放线菌均存在显著（P 0.05）或者极显著（P 0.01）的正相关性，土壤真菌与土壤微生物量氮呈显著正相关（P 0.05），土壤放线菌与微生物量碳呈显著正相关（P 0.05）。总体来看，人工辅助修复措施对提高区域土壤酶活性、调节土壤细菌、真菌、放线菌群落组成结构，改善土壤生物学性状有显著作用，并且这种正向效应在5年之后愈发明显。