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不同施肥处理下采煤矿区复垦土壤微生物功能多样性与共现性特征

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土壤微生物功能多样性是土壤质量改善的重要指标,研究采煤矿区复垦土壤微生物功能多样性与共现性特征,对于矿区复垦及生态重建具有重要的理论和实践指导意义.本研究以玉米为复垦作物,采集了采煤矿区复垦1年后的撂荒(UL)、不施肥(CK)、施磷钾肥(PK)、单施化肥(NPK)、化肥解磷菌肥配施(NPKB)、单施有机肥(M)、有机肥化肥配施(MNPK)、有机肥化肥解磷菌肥配施(MNPKB)8个处理下的0～20 cm耕层土壤,利用Biolog-ECO微平板法结合多元分析对不同处理下土壤微生物群落的碳源利用情况、功能多样性和共现性特征进行探究.结果表明,复垦施肥能够显著提高土壤微生物对31种碳源的利用能力,并且可以显著提高土壤微生物群落的多样性和丰富度,其中MNPK处理与NPK处理的效果最佳.主成分分析(PCA)和双向聚类分析均表明,欠施肥处理组(UL、CK和PK)和完全施肥处理组(NPK、NPKB、M、MNPK和MNPKB)的组间碳源利用特征存在明显分异,而组内各处理的碳源利用图谱相似.完全施肥处理组的土壤微生物群落功能活性显著高于欠施肥处理组.共发生网络分析结果显示,与欠施肥处理组相比,完全施肥处理组微生物的碳源利用呈现出更强的网络共现性,拥有更复杂的网络组成.说明即使1年的短期复垦施肥处理也能明显提高采煤矿区的土壤微生物功能多样性,且NPK均衡的完全施肥处理有助于复垦土壤微生物恢复其复杂、稳定的群落结构,其中有机肥化肥配施与单施化肥的复垦效果最佳,在采煤矿区复垦实际中应用潜力更大.
Soil microbial functional diversity and co-occurrence under different fertilization treatments in a reclaimed coal mining area

fertilizationBiologmicrobial functional diversityco-occurrence network

尚妍萌、张杰、孟会生、谢钧宇、郝鲜俊、孙大生、洪坚平

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山西农业大学资源环境学院,山西太谷 030801

山西农业大学环境监测中心,山西太谷 030801

山西农业大学农业资源与环境国家级实验教学示范中心,山西太谷 030801

施肥 Biolog 微生物功能多样性 共发生网络

国家自然科学基金山西省优秀博士来晋工作奖励资金科研项目山西农业大学科技创新基金

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2023

10.13292/j.1000-4890.202302.003

生态学杂志
中国生态学学会

生态学杂志

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.439
ISSN：1000-4890
年,卷(期)：2023.42(2)
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