平朔矿区不同恢复阶段榆树林地土壤碳氮磷硫功能基因特征

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：马卉,刘爽,李君剑,张红,刘勇,杜自强

单位：山西大学黄土高原研究所, 太原 030006,山西大学黄土高原研究所, 太原 030006,山西大学黄土高原研究所, 太原 030006,山西大学环境与资源学院, 太原 030006,山西大学黄土高原研究所, 太原 030006,山西大学黄土高原研究所, 太原 030006

摘要：露天煤矿开采对矿区生态环境造成了严重破坏，植被恢复与土壤微生物功能基因密切相关，研究长时间序列的植被恢复对土壤碳氮磷硫功能基因的影响，对受损矿区的生态恢复具有重要意义. 选取平朔露天煤矿复垦榆树林作为研究对象，采集生长年限为5 a（UP5）、15 a（UP15）和25 a（UP25）的根际土壤样品，分析不同恢复阶段下土壤化学性质与碳氮磷硫功能基因的变化. 结果表明，相比于5 a和15 a，恢复25 a的榆树林对土壤肥力的提升和改善能力较强. 与碳氮磷硫循环相关的功能基因总丰度呈上升趋势，其中氮循环过程是榆树林地主要的生化过程，所有碳固定基因中参与还原性乙酰辅酶A途径的acsA基因丰度最高，磷循环的主要生化过程为有机磷矿化，硫氧化过程要强于硫还原过程. 生长年限为25 a的榆树林地微生物功能基因的多样性与稳定性显著高于5 a与15 a，且以相互促进和合作为主要模式，共同参与物质循环过程. 土壤全碳和有效磷是碳循环基因的主要影响因子，土壤全碳、全氮、硝态氮和有效磷是氮循环基因的主要影响因子，硫循环基因丰度与土壤化学性质均呈现显著正相关（P＜0.01）. 综上，随恢复时间的增加，榆树25 a林地土壤的化学性质、碳氮磷硫功能基因多样性与稳定性显著高于5 a与15 a，土壤质量得到了改善.

关键词：露天矿区,植被恢复,功能基因,碳氮磷硫循环,土壤性质,