陕北不同地貌类型区采煤沉陷对土壤微生物和酶活性的影响
宋世杰1
王艺1
彭芮思1
张玉玲1
唐利君2
程霞2
1.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054;西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院,陕西西安 710054;陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室,陕西西安 7100542.宁夏回族自治区国土资源调查监测院,宁夏银川 750002
摘要：深刻认识采煤沉陷的衍生生态损害效应已经成为当前修复西部煤矿区生态环境采动损害的关键基础科学问题和研究热点.掌握不同地貌类型单元采煤沉陷对土壤微生物和酶活性的影响规律有利于西部采煤沉陷区的生态环境保护与修复.以陕北煤矿区榆树湾井田(风沙地貌)、柠条塔井田北翼(黄土地貌)的典型沉陷坡面土壤为研究对象,分别采集不同坡面部位(垂直深度为 0～60 cm)的土壤样品,分别采用绝对定量PCR方法和酶标仪法测定土壤细菌、放线菌、真菌的数量和蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶的活性,细致分析土壤微生物数量和酶活性在沉陷坡面上的空间变化特征,综合土壤主要理化特性,揭示不同地貌类型下采煤沉陷对土壤微生物和酶活性的影响规律.结果表明:①风沙地貌类型单元和黄土地貌类型单元的采煤沉陷都会导致沉陷坡面土壤微生物数量和酶活性显著降低,土壤微生物数量的降幅分别达到 8.27%～42.39%和 11.53%～45.95%,土壤酶活性的降幅分别达到 6.52%～39.83%和 9.09%～42.42%;随坡面部位由坡顶到坡中再到坡脚的转换,该效应对于土壤 3种微生物和 4种酶呈现出不同的变化特征;②黄土地貌类型单元的采煤沉陷对"坡中部位的 0～10 cm土层+各类土壤微生物数量和酶活性"的降低效应最为显著,风沙地貌单元的采煤沉陷对"坡中部位的 0～10 cm土层+土壤放线菌数量及蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性""坡中部位的 10～20 cm土层+土壤细菌、真菌数量""坡中部位的 20～40 cm土层+土壤过氧化氢酶活性"的降低效应最为显著,其可作为陕北采煤沉陷区坡面土壤微生物修复的靶向区域;③无论在风沙地貌类型单元还是黄土地貌类型单元,土壤真菌数量和脲酶活性对采煤沉陷最为敏感,其降幅分别达到 23.28%～45.95%和 22.78%～42.42%,二者可作为分析陕北矿区采煤沉陷损害土壤微生物特性的标志物;④无论在风沙沉陷坡面和黄土沉陷坡面,土壤中速效磷、有机质含量与土壤微生物和酶活性的相关系数最高,分别超过0.8和0.7,可作为采煤沉陷影响土壤微生物特性的关键指示性因素.
关键词：陕北矿区采煤沉陷地貌类型单元土壤微生物数量土壤酶活性
分类号：TD88(矿山开采)S152(土壤学)
资助基金：国家自然科学基金(41402308)陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBSF-458)陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室重点基金资助项目(DZBZ2022Z-03)
论文发表日期：2023-12-25
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：15( 110-124 )
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