论文问题：Soil microbes-mediated enzymes promoted the secondary succession in post-mining plantations on the Loess Plateau, China（黄土高原土壤微生物介导的酶增进了采后复垦人工林的次生演替）

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Qi Zhang, Jing Ma, Alejandro Gonzalez-Ollauri, Yongjun Yang, Fu Chen

揭晓时间：30 Jun 2022

DOI：10.1007/s42832-022-0148-0

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本研究选取中国山西安太堡露天矿区排土场的三个差别演替阶段的人工林，通过植被视察和土壤性子及土壤微生物群落剖析，探讨差别次生演替类型下，植被-土壤-微生物系统的差别，以及土壤微生物群落及其胞外酶在矿山生态系统重修历程中的作用。效果批注，周边植被的入侵引发了排土场人工油松林次生演替的差别，改变了植被构型和土壤营养条件。土壤微生物通过释放脲酶和β葡萄糖苷酶等胞外酶增添了土壤有机质和硝态氮，增进了植被多样性和生物量的提升，推进了矿山排土场的生态恢复。

文章简介

露天煤矿开采需剥离表土，往往爆发大面积裸露的排土场，因而差别的植被设置模式成为生态恢复的要害科学问题。统一植被设置模式经由30年恢复却展现出截然差别的恢复状态，探讨植被恢复差别的成因及其演替机制对未来矿山生态修复至关主要。

本研究在山西省安太堡露天矿区已恢复了30年的排土场中，选取了3个初始立地条件和恢复步伐相似，处于差别次生演替历程的人工油松林，视察了土壤理化性子、酶活性、植被和微生物群落特征，并通过建设结构方程模子探索植物、土壤和微生物之间的相互关系，剖析土壤微生物及其胞外酶在矿山排土场生态恢复历程中的作用。效果批注，次生演替造成差别人工油松林植被构型和土壤营养条件的显著差别，随着次生演替历程的推进，植物盖度由34.8%增添到95.5%，土壤有机质由9.30 g·kg^-1增添到21.13 g·kg^-1，全氮由0.38 g·kg^-1增添到1.01 g·kg^-1。土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶活性划分提高了1.7倍和53.26%。别的，次生演替也改变了土壤微生物群落结构和功效。在硝化作用中占主导职位的硝化螺菌属（Nitrospira）的相对品貌增添了5.2倍。通过结构方程模子和土壤微生物群落功效展望发明，脲酶和β-葡萄糖苷酶能够通过增进土壤有机质和硝态氮的积累进而引发植被多样性和生物量增添。

别的，本研究发明周边植被的入侵对人工油松林的次生演替类型具有主要影响。关于黄土高原地区而言，简单油松人工林并倒运于生态系统的恢复，而本土植物和周边其他人工树种的入侵与扩散则对生态恢复具有起劲作用，而其微生物通过酶介导并加速了次生演替历程。由植物入侵引发的次生演替差别造成了土壤微生物群落的显著差别，并且通过功效展望发明，与油松干枯物降解相关的酶功效基因EC 3.1.1.1（催化松柏醇脱氢的氧化还原酶）等也显著增添，而松柏醇被证实是难降解的木质素的主要前驱物之一。

本研究效果有助于矿山生态修复实践中植被的合理选择与设置，也为微生物及其工业酶制剂在矿山生态修复的应用实验提供了科学基础。