摘要
大规模的煤炭露天开采影响了土壤结构、植被多样性及生态系统稳定性。本研究以北电胜利煤电基地为研究对象，以矿外西线围封区与非围封区、矿外北线、南排土场、北排土场以及裸排土场为主要研究区，通过对植物群落、土壤因子、土壤微生物(AM真菌等)、生态系统健康评价及稳定性进行指标测定和分析，阐述煤炭的露天开采对草原生态系统的影响，为矿区的生态健康评价及生态修复提供理论和数据依据，研究结果如下： (1)开采扰动改变了植物群落的组成及生长指标，矿外原生样地以大针茅、丛生隐子草为优势种；南排土场以人工种植的紫花苜蓿等为优势种；北排土场以代表退化的蒿属植物为主；矿外原生样地的植物多样性、物种均匀度和生物量均显著高于排土场的(p＜0.05)。 (2)研究区土壤理化性质结果表明，开采扰动降低研究区的土壤含水量、有效钾和全氮的含量，土壤有效钾含量随着距矿坑距离的增加，表现出显著升高的趋势(p＜0.05)。 (3)研究区土壤酶活性结果表明，开采扰动造成排土场内各样地的酶活性均显著小于矿外原生样地的(p＜0.05)，且脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶，随着距矿坑距离的增加，表现出显著升高的趋势(p＜0.05)。 (4)从研究区共分离得AM真菌6科9属31种：Acaulosporaceae科1属9种，Glomeraceas科4属16种，Entrophpsporoceae科1属2种，Claroideogomeraceae科1属2种，Gigasporaceae科1属1种，Diversisporaceae科1属1种。优势种分别为Glomusreticulatum、G.deserticola、G.macrocarpum、Acaulosporasp1和A.gedanessis，在N2样地发现特有种A.sp.5;在S3样地发现特有种G.diaphanum。 (5)研究区内AM真菌多样性指数分别是：孢子密度39.742~389.273个/20g土样，物种丰富度4.376~10.051种/20g土样，香农威纳指数0.609~2.003，辛普森指数0.666~0.985，矿外原生样地AM真菌多样性指数均显著高于排土场的(p＜0.05)。 (6 )16SrRNA、18SrRNA和ITS高通量结果显示，土壤细菌OTU分属Actinobacteria、Proteobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi、Gemmatimonadetes等共计13个确定的门；真菌OTU分属Scomycota、Basidiomycota、Glomeromycota、Chytridiomycota、Olpidiomycota和Mortierellomycota共计6个确定的门；另AM真菌OTU分属Septoglomus、Rhizophagus、Claroideoglomus、Glomus和Kamienskia5属。土壤微生物的多样性随露天矿开采扰动发生变化，但变化趋势并不明显。 (7)按照VOR与CVOR综合指数健康评价体系得到结果：矿外原生样地区内有4个样地处于“警戒”等级，其余样地均处于“不健康”等级；南排土场样区内4个样地均表现出“警戒”等级，北排土场内2个样地处于“警戒”等级，其余样地均处于“不健康”等级，排土场内处于“警戒”等级的样地数量高于矿外原生样地区。 (8)按照多样性—稳定性评价体系得到结果：南排土场相对于北排土场表现出较高的稳定性，且排土场南侧的边坡和平盘植物多样性和稳定性都较北侧高；围封区较非围封区表现出较高的稳定性，从干扰梯度发现，随着距矿坑距离的增加，稳定性呈上升趋势；可知矿外原生样地的稳定性较排土场内高。 (9)将微生物(AM真菌)多样性作为一个评价指标，通过相关性结果显示：AM真菌多样性与基况指数呈极显著正相关，与稳定性呈正相关，可作为矿区稳定性评价的指标。 煤炭露天开采影响了草原土壤微生物多样性，随着距离开采中心距离的增加，影响减弱。微生物多样性指标可以作为评价矿区土壤环境和生态系统稳定性的重要指标。
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