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露天煤矿开采在带来巨大经济效益的同时也会对环境造成许多负面影响,为了恢复开采后土地土壤质量并对其进行再利用,矿区土地复垦尤其是排土场的复垦逐渐成为国内外的热门研究课题。评价土地复垦对土壤质量的恢复效果是矿区生态建设中的重要一环,国内外学者利用多尺度监测方法对复垦后土壤质量恢复进行了多方研究。近年来,除传统的对土壤理化性质与肥力的研究外,亦有许多研究选取土壤微生物群落结构信息作为评价土壤质量恢复的指标。对复垦后土壤微生物研究可采用多种方法,其中高通量测序技术是一门新兴技术,能够完整获取土壤微生物序列信息,较之传统方法具有经济实惠、分析更全面等优点。本研究为探究复垦活动后土壤微生物优势物种的变化,辨识评估土壤质量恢复的指示微生物,在微观尺度对东北草原煤矿进行监测,探究其与其他尺度下的监测数据的响应关系并最终对土壤复垦现状进行评价,为优化矿山恢复技术、科学管理矿区提供理论依据。本研究以内蒙古呼伦贝尔草原上的三处露天煤矿宝日希勒煤矿、伊敏露天煤矿与扎赉诺尔露天煤矿排土场的复垦后土壤作为研究对象,进行了土壤理化性质的分析与不同复垦年限下土壤微生物群落结构特征的分析,以及土壤微生物群落对环境因子的响应关系研究,以此为综合指标进行对三处矿区排土场复垦后土壤质量恢复效果评价。通过对土壤容重、土壤机械组成、土壤pH、土壤总有机碳含量与土壤全氮含量的测定以及高通量测序及后续生物信息学分析,得到了宝日希勒露天煤矿、伊敏露天煤矿与扎赉诺尔露天煤矿三处矿区复垦后排土场土壤的理化性质数据与土壤微生物群落结构数据,将其与未受扰动的对照区域土壤质量进行平行比较。(1)通过对三处矿区排土场复垦后土壤的土壤容重、土壤机械组成,土壤pH,土壤有机碳含量与总氮含量进行分析,发现三处矿区复垦后土壤质地、结构性与养分含量均高于未复垦土壤,且有随着复垦年限增长而逐渐改善的趋势,但仍低于天然对照组;总体上,三处矿区复垦后土壤在0-10cm 土层的理化性质优于10-20cm 土层。(2)通过对三处矿区排土场复垦后土壤微生物群落丰度,多样性及物种组成进行分析,发现三处矿区复垦后土壤微生物群落丰度与多样性均优于未复垦土壤,总体上,随着复垦年限的增长微生物丰度与多样性呈上升趋势,但仍低于天然对照组;宝日希勒煤矿与伊敏煤矿10-20cm 土层复垦后土壤微生物丰度与多样性优于0-10cm 土壤,而扎赉诺尔煤矿0-10cm 土壤优于10-20cm 土壤。三处矿区排土场未复垦土壤的优势物种为Pseudomonas属,Norcardiodes属与Arthrobacter属,随着复垦年限增长三种物种逐渐被Gp3属,Gp4属,Gp6属,Sp hingomonas属,Gaiella属,Spartobacteria属等取代,且随着复垦年限增长丰度增加,微生物群落结构组成接近天然对照组。(3)综合结合土壤理化性质与土壤微生物群落结构对三处矿区排土场复垦效果进行评价,随着复垦年限的增长土壤恢复效果逐渐变优;宝日希勒煤矿和伊敏煤矿分别在复垦7年与10年达到较优的恢复效果,接近于原生态土壤质量;且伊敏煤矿人工干预的土壤恢复情况优于自然恢复;扎赉诺尔煤矿复垦区域1复垦效果优于复垦区域2。对不同矿区排土场复垦效果进行平行比较,整体上宝日希勒煤矿优于扎赉诺尔煤矿优于伊敏煤矿,同等复垦年限下,宝日希勒煤矿土壤的恢复效果优于伊敏煤矿。