摘要:
退化风沙土修复是自然保护地生境质量提升的关键环节。微生物接种被认为是一种低扰动、生态友好的潜在修复手段,但不同接种策略对退化风沙土土壤生态功能、植被恢复及微生物群落差异化影响仍不清晰。本研究以科尔沁沙地内蒙古松树山自治区级自然保护区风沙土为对象,通过盆栽实验设置对照(CK)、具鞘微鞘藻接种(M)、苏云金芽孢杆菌 NL-11接种(NL11)和微藻—细菌联合接种(NL11_M,即具鞘微鞘藻与苏云金芽孢杆菌NL-11联合接种)4个处理,测定土壤理化性质、酶活性和植物生物量,结合16SrRNA扩增子测序解析土壤细菌群落结构,并计算土壤多功能性(SMF)和构建细菌共现网络,分析不同接种处理的修复效应及其细菌群落响应。结果表明:3种接种处理均在不同程度上改善了退化风沙土修复状态,但不同处理的优势维度存在差异。M处理更有利于地上生物量和总碳积累,NL11处理在总氮提升和部分氮循环功能恢复方面表现较强,而NL11_M处理的优势主要体现在土壤多功能性、地下生物量、有效氮供给和多类关键酶活的综合提升上。其中,NL11_M处理的SMF和地下生物量最高,分别较CK提高61.1%和63.77%(P<0.05);NO₃⁻-N较CK显著提高61.80%(P<0.05),NH₄⁺-N较CK提高38.53%。接种处理主要改变了细菌群落结构和优势类群组成,而对总体多样性影响较小,其中厚壁菌门(Firmicutes)与SMF呈显著正相关;联合接种还显著改变了细菌共现网络拓扑特征,表现为较小网络规模下更高的网络密度和模块度,且网络结构变化与SMF、有效氮供给、关键酶活和地下生物量密切相关。综上,在受控实验条件下,微藻—细菌联合接种能够同步提升退化风沙土的土壤生态功能和植被恢复潜力,初步显示出其作为基于自然的解决方案型微生物修复策略应用于自然保护地的前景,但其原位修复效果和长期稳定性仍需野外试验与长期监测进一步验证。