陕北煤矿区采动地裂缝对土壤微生物和酶活性的影响

• Published in: 煤炭学报 Vol. 46; no. 5; pp. 1630 - 1640
• Main Authors: 宋世杰, 张玉玲, 王双明, 杜麟, 刘萌楠
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054 01.05.2021; 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院,陕西西安710054; 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室,陕西西安710054
• Subjects: 土壤酶活性; 土壤微生物; 陕北煤矿区; 采动地裂缝; 精准修复
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.ST21.0203

TD88%S152; 采动地裂缝作为黄河流域中游煤矿区重要的采动损害类型,影响土壤特性的规律和机理成为当前的研究热点.为了探究采动地裂缝对土壤微生物特性的影响,本试验以陕北煤矿区宽度为20～40 cm的采动地裂缝为研究对象,采集裂缝周围(水平距离60 cm以内、垂直深度60 cm以浅)土壤样品,分别采用绝对定量PCR方法和酶标仪法测定土壤细菌、放线菌、真菌的数量和蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶的活性,剖析土壤微生物和酶的空间变化特征,在此基础上结合土壤主要理化特性指标,解译采动地裂缝在小空间尺度上对土壤微生物和酶的影响规律.结果 表明:①采动地裂缝对土壤微生物和酶活性的负效应主要表现为水平差异特征,且随着水平距离的增加而明显减弱,当水平距离分别超过75,79,91,72,82,89,96 cm时,采动地裂缝对土壤细菌、放线菌、真菌、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶的负影响基本消失,土壤微生物特性的损害主要集中在水平距离1 m以内,可作为陕北煤炭开采损害区土壤微生物精准修复的靶向区域;②采动地裂缝周围土壤中有机质、铵态氮、有效磷、有效钾、黏粒、含水率、pH的平均降幅依次为9.51％ ～ 28.46％,24.31％～29.31％,12.61％～ 19.86％,4.11％～ 6.51％,4.93％～6.46％,2.36％ ～4.26％,1.98％～3.14％,而土壤有机质、黏粒、铵态氮、有效磷等指标与土壤微生物数量、酶活性在小空间尺度上都存在高度的一致性,相关系数分别超过0.8和0.6,均达到极显著正相关水平(P＜0.01),土壤有机质质量分数也应作为陕北煤矿区采动地裂缝影响土壤微生物和酶活性的重要指示性因素.越靠近采动地裂缝,土壤微生物和养分特性的自我恢复潜力越小,修复时应着重考虑人工方式,反之应着重考虑自然方式.