植物驱动下赤泥土壤化过程中溶解性有机碳的动态演变与微生物群落响应机制

本研究通过多光谱技术与高通量测序，揭示了巨芦苇驱动下赤泥（bauxite residue）在自然风化与人工土壤化过程中溶解性有机碳（DOC）组分转化及微生物群落结构的协同演化规律，为碱性环境生态修复的碳循环机制提供关键理论依据。

　　

研究区域描述与实验设计

本实验选取两种土壤化模式的赤泥作为研究对象。其中，自然风化驱动的土壤化赤泥采样自中国河南省某赤泥堆场表层具有原生植被生长的区域；人工干预驱动的土壤化赤泥通过以下流程制备：从同一堆场采集新鲜赤泥，经物理破碎后与有机改良剂（腐熟秸秆与微生物菌剂）按10:1质量比混合，平铺于实验槽（深度50 cm）中预处理30天，随后移栽巨芦苇幼苗进行为期12个月的培养实验。

巨芦苇驱动下盐碱度与有机碳含量的变化

在整个植物生长周期中，不同土壤化模式赤泥的pH均呈现先上升、后下降、最终趋于稳定的趋势（图1a）。培养5个月后，自然风化组（NW）与自然风化+巨芦苇组（NWP）的pH从9.5升至10.1，随后回落至8.9–9.5范围；而人工干预组（AI）与人工干预+巨芦苇组（AIP）的pH在培养第5个月时从7.8升至9.5，最终稳定在8.5–9.0之间。

结论

巨芦苇的生长显著改善了赤泥的理化性质，并提升了人工驱动与自然土壤化过程中溶解性有机碳（DOC）的浓度。DOC组成向更腐殖化和疏水化方向转变， specifically 色氨酸类物质和腐殖酸类物质（humic acid-like）取代了富里酸类组分（fulvic acid-like）。巨芦苇显著增加了烷烃、炔烃、醇类和羧酸类物质的浓度，同时降低了糖类与氨基酸类不稳定组分的比例。这些变化通过激发效应（priming effect）重塑了微生物群落结构，促进了碳循环功能微生物（如Rhodobacteraceae和Nitrosomonadaceae）的富集，揭示了植物-微生物-碳组分互作在赤泥生态修复中的核心作用。

注：原文中“第二个Conclusion”实际为“结论”章节，已按逻辑结构合并处理。