中國(guó)一半的煤炭生產(chǎn)能力集中于生態(tài)脆弱的黃土高原,采礦活動(dòng)進(jìn)一步加劇了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境惡化,尤其是土壤退化.微生物是土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力,對(duì)外界干擾十分敏感,厘清其變化對(duì)生態(tài)恢復(fù)和治理尤為重要.為此,本研究以黃土高原大柳塔煤礦及黑岱溝煤礦為對(duì)象,利用高通量測(cè)序技術(shù)和分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法,揭示土壤細(xì)菌群落多樣性及不同活動(dòng)影響下土壤細(xì)菌群落之間的聯(lián)系與差異.結(jié)果表明,不同活動(dòng)對(duì)土壤理化性狀影響顯著,塌陷區(qū)有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀呈顯著性下降（P<0.05）,復(fù)墾區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、水分、pH和電導(dǎo)率則顯著增加（P<0.05）,塌陷對(duì)土壤理化性狀產(chǎn)生了抑制作用,復(fù)墾呈現(xiàn)促進(jìn)作用.不同活動(dòng)對(duì)土壤細(xì)菌群落產(chǎn)生不同的影響,塌陷區(qū)多樣性指數(shù)降低了約20%,復(fù)墾則多樣性指數(shù)增加了63%,但塌陷區(qū)、復(fù)墾區(qū)優(yōu)勢(shì)菌門保持一致.不同活動(dòng)對(duì)土壤細(xì)菌分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的影響迥異:塌陷后分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)趨于復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)及互作關(guān)系明顯增強(qiáng);復(fù)墾后則生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模塊增加,模塊內(nèi)部趨于簡(jiǎn)單.為應(yīng)對(duì)地表塌陷和土地復(fù)墾,土壤細(xì)菌往往改變菌種間關(guān)系作適應(yīng)性變化.塌陷更多地促進(jìn)相互合作以適應(yīng)養(yǎng)分的貧瘠,復(fù)墾則促進(jìn)模塊數(shù)增加并趨于合作以獲取更多... 

【文章來(lái)源】：環(huán)境化學(xué). 2020,39(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

地表塌陷和土地復(fù)墾條件下Alpha多樣性指數(shù)

在屬水平分別對(duì)大柳塔煤礦塌陷區(qū)、黑岱溝采煤復(fù)墾區(qū)進(jìn)行PCA分析,結(jié)果如2所示.圖2a中,采煤塌陷區(qū)和對(duì)照區(qū)細(xì)菌PCA軸1和軸2分別為70.28%和6.79%,很好地反映了研究區(qū)樣本的代表性;兩者在屬水平土壤細(xì)菌并未形成明顯的分組,差異小.圖2b中土地復(fù)墾區(qū)PCA分析顯示,采煤復(fù)墾區(qū)和對(duì)照區(qū)細(xì)菌PCA軸1和軸2分別為54.24%和18.33%,具有較高解釋度;兩者在屬水平土壤細(xì)菌形成了明顯的分組,說(shuō)明復(fù)墾區(qū)和對(duì)照區(qū)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在顯著性差異.岳輝等指出土地復(fù)墾能大大改善土壤的微生態(tài)環(huán)境,土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)顯著提高,經(jīng)過(guò)植被修復(fù)等措施后,改變了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),細(xì)菌群落功能得到恢復(fù)[15].

分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模塊內(nèi)或模塊間的連接性可以反映不同OTU所扮演的角色.一般將Zi≥2.5或 Pi≥0.62的節(jié)點(diǎn)認(rèn)為關(guān)鍵物種[21].塌陷區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)含3個(gè)連接節(jié)點(diǎn)、1個(gè)模塊樞紐,而塌陷對(duì)照區(qū)OTU均為外圍節(jié)點(diǎn).復(fù)墾區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)僅含1個(gè)模塊樞紐,而對(duì)照區(qū)則含2個(gè)模塊樞紐.從圖4顯示模塊樞紐、連接器內(nèi)關(guān)鍵物種中連通度最高的節(jié)點(diǎn)位于虛線上方和右側(cè),塌陷區(qū)土壤連通度最高的關(guān)鍵物種為變形菌門(Proteobacteria);復(fù)墾區(qū)土壤與對(duì)照區(qū)連通度最高的關(guān)鍵物種是不同的, 分別為變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria).2.3.2 不同活動(dòng)影響下分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及評(píng)價(jià)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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