Page 274 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

Vol.13，No.1 环 境 工 程 技 术 学 报 第 13 卷，第 1 期
Jan.，2023 Journal of Environmental Engineering Technology 2023 年 1 月

马建军，姚虹，刘辉，等.燕山矿区苜蓿恢复过程中土壤养分与微生物的演变特 征 [J].环境工程技术学报，2023，13（1）：270-279.
MA J J,YAO H,LIU H,et al.Evolution characteristics of soil nutrients and microorganisms during alfalfa restoration of mining area in Yanshan
Mountain[J].Journal of Environmental Engineering Technology，2023，13（1）：270-279.

燕山矿区苜蓿恢复过程中土壤

养分与微生物的演变特征

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马建军 ，姚虹 ，刘辉 ，田美荣 1,3*
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1.廊坊师范学院生命科学学院
2.廊坊泽通林业工程设计有限公司
3.环境基准与风险评估国家重点实验室, 中国环境科学研究院
摘要 为了揭示在极端恶劣矿区环境中，苜蓿对土壤改良的高效性、时效性和持续性，利用高通量测序技术，研究燕山矿区不同
恢复时间（3、6、1 和 0 1 年）苜蓿地土壤微生物群落结构及土壤养分累积特征。结果显示，苜蓿可以高效地提高土壤速效氮、速
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效钾、有机质等养分的浓度以及变形菌门、酸杆菌门、子囊菌门、担子菌门、鞘氨醇单胞菌科、伯克氏菌科、根瘤菌科、芽孢杆
菌科、毛壳菌科和粉褶菌科等优势微生物类群的相对丰度。苜蓿对土壤养分的恢复以 第 6 年为最佳；土壤优势微生物类群的相
对丰度在 第 6 年或 第 1 年显著升高；苜蓿对细菌的恢复进度较快，而对真菌的恢复较慢。
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关键词 苜蓿；矿区；植被恢复；土壤养分；土壤微生物
中图分类号：X171.4 文章编号：1674-991X（2023）01-0270-10 doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20210791

Evolution characteristics of soil nutrients and microorganisms during alfalfa
restoration of mining area in Yanshan Mountain

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MA Jianjun , YAO Hong , LIU Hui , TIAN Meirong 1,3*
1.College of Life Sciences, Langfang Normal University
2.Langfang Zetong Forestry Engineering Design Co., Ltd.
3.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Abstract In order to reveal the high efficiency, timeliness and sustainability of alfalfa (Medicago sativa) on soil
improvement in extremely harsh mining environment, the soil microbial community structure and soil nutrient
accumulation characteristics of alfalfa land with different restoration years (3, 6, 10 and 15 years) in Yanshan
mining area were studied by using high-throughput sequencing technology. The results showed that alfalfa could
effectively improve the concentration of nutrients such as soil available nitrogen, available potassium, organic
matter and the relative abundance of some dominant microbial groups, including Proteobacteria, Acidobacteria,
Ascomycota, Basidiomycota, Sphingomonadaceae, Burkholderiaceae, Rhizobiaceae, Bacillaceae, Chaetomiaceae
and Entolomataceae. The effect of alfalfa on soil nutrient improvement was the best in the 6th year. The relative
abundance of dominant soil microbial groups increased significantly in the 6th or 10th year, and the restoration rate
of bacteria by alfalfa was faster, while that of fungi was slower.
Key words Medicago sativa; mining area; vegetation restoration; soil nutrients; soil microorganism

矿区是在人为因素严重干扰下形成的一种极度 的唯一策略，是矿区土壤生态系统重新发育和演替
退化的生态系统，矿产资源开采时会因原有的表土 的基础。自然恢复通常需要较长时间，生态威胁将
及植被剥离而导致水土流失加剧、生态系统功能降 可能长期存在。因此，在矿区建立一个高效、可持续的人工
低。植被恢复是控制水土流失和恢复生态系统功能 植被恢复系统已逐渐引起人们的重视和广泛关注 [1-2] 。

收稿日期：2021-12-05
基金项目：河北省自然科学基金项 目 (C2020408015)
作者简介：马建 军 (1972—)，男，副教授，主要从事受损生态系统的生态恢复研究，maandyao8184@163.com
* 责任作者：田美 荣 (1981—)，女，研究员，主要从事环境科学与资源利用研究，tianmeirong007@ 163.com