中国环境科学

作者：李艺, 高莉, 覃潇潇, 傅伊昀, 石东弋, 兰威, 唐颖璇, 于方明

单位：1. 广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室, 广西 桂林 541004;2. 漓江流域绿色治理与低碳发展广西高校工程研究中心, 广西 桂林 541004

关键词：鬼针草,层状双氢氧化物生物炭,养分循环,宏基因组,根际微生物

基金：国家自然科学基金资助项目(42367001,42367006)

以鬼针草为研究对象,通过盆栽实验,分析了铁-钙层状双氢氧化物玉米秸秆生物炭(Fe-Ca LDH-CSB)添加对鬼针草根际土壤养分循环的影响.结果表明,Fe-Ca LDH-CSB添加显著提高了土壤C/N和土壤有机质含量(P<0.05),与对照相比,分别增加31.1%~45.6%和3.6%~10.3%.同时,Fe-Ca LDH-CSB添加促进了碳、氮和磷循环相关功能基因的表达.在生物炭添加为2.0%(质量比)的处理下,与对照相比,碳固定相关基因(如fbaA、korA、sucC和accD等)的丰度提高了1.1~1.4倍;氮循环相关基因(如GDH2、nosZ、nifH和hao等)提高了1.7~23.5倍;磷循环相关基因(如ppk1、ppa、TC.PIT和pstB等)提高了1.1~1.2倍.Mantel分析结果表明,土壤有效磷含量与碳、氮和磷循环功能基因均呈显著正相关关系(P<0.01);蔗糖酶活性与碳和氮循环功能基因呈正相关关系(P<0.01),与磷循环功能基因呈负相关关系(P<0.05).偏最小二乘路径模型结果进一步表明,Fe-Ca LDH-CSB的施用改变了土壤理化性质和功能微生物的丰度,从而调控了土壤中功能基因的表达水平.变形菌门、放线菌门和绿弯菌门细菌是鬼针草根际土壤中碳、氮和磷循环关键功能基因的主要宿主.Fe-Ca LDH-CSB添加通过影响鬼针草根际土壤相关理化性质,改变土壤微生物群落组成,驱动碳、氮、磷循环相关功能基因的表达,从而影响根际土壤的养分循环过程.

来源：2026年第1期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2026年第1期