中国东北黑土（暗棕壤）区露天煤矿表土堆存期间微生物群落的时间与垂直动态

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Temporal and vertical dynamics of microbial communities during open-pit coal mine topsoil stockpiling in a black soil (mollisol) region of Northeast China

　　# 摘要表土堆存是矿区复垦中至关重要却常被忽视的一个阶段。本研究以中国东北某煤矿的腐殖土（黑土）堆存体为对象，调查了堆存时长（0–3年）和堆存深度（0–6 m）对土壤性质及微生物群落的影响。结果表明，与未受扰动的农田土壤相比，堆存土壤的pH值显著升高，而土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、有效磷（AP）以及酶活性（蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶）均明显降低。在垂直剖面上，SOC和TN保持较好，而较深层的AP和酶活性显著偏低。高通量测序和磷脂脂肪酸分析揭示了细菌和真菌的差异性响应。随着堆存时间和深度的增加，细菌群落组成从寡营养类（如Pseudomonadota）逐渐过渡为贫营养类（如Acidobacteriota）占优势，而真菌群落在生物量下降幅度更为剧烈，组成变化也更加敏感，表现为更强的垂直分异、网络复杂性降低以及竞争交互作用增强。功能预测显示细菌代谢潜力受到抑制，真菌群落向腐生型方向偏移。偏最小二乘法路径模型表明，堆存引起的pH升高和养分流失与微生物群落演替密切相关，其中细菌群落作为关键生物中介，直接关联于土壤酶功能的下降。综上所述，这些发现表明表土堆存可导致一个渐进式的土壤退化动态过程，这一过程受到不同微生物响应的介导。本研究为优化堆存管理（如控制堆体高度和堆存时长）提供了科学依据，并突出了在腐殖土地区开发微生物指导型策略以维护土壤质量和复垦潜力的可能性。## 图解摘要