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全球范围内,由于人类过度或不恰当的利用已导致土壤退化达33%。退化导致可利用的耕地、草地、林地等不断减少,影响人类的粮食安全和生存健康,降低生物多样性和生态系统的稳定性,对生态环境造成难以估量的破坏。本研究针对我国目前土壤退化的形势特点及研究存在的局限性,选取西北露天矿区土壤、南方酸性土壤和北方污灌区土壤为研究样本,分别在一定的修复措施下,探讨土壤退化及其调控对土壤和微生物的影响,阐明不同退化环境下土壤微生物群落结构的相似性和差异性,旨在探究土壤退化的微生物指示因子,并分析其地理分布格局,以期为退化土壤的修复工作提供理论参考。研究结果如下:(1)经过20余年的植被恢复,西北半干旱生态脆弱区复垦各样地的pH明显降低,刺槐×油松混交林积累土壤有机质(SOM)和全氮(TN)的能力均显著高于其它样地,研究区内TN和全钾(TK)的含量极度匮乏,这将会限制土壤生产力的维持。复垦后各样地中变形菌门(Proteobacteria)所占比例明显降低,酸杆菌门(Acidobacteria)所占比例显著增加。各复垦样地中,刺槐×油松和刺槐×臭椿×榆树混交林样地的细菌优势种组成及结构与原地貌具有较强的相似性,且其群落的丰富度和多样性水平提高最为显著。(2)南方酸性土壤pH随CaCO3施加量的增加而增加。低、中剂量的CaCO3(2.25和4.5 t·hm-2)增加了DOC和DON的含量,而高剂量的CaCO3(7.5 t·hm-2)降低了其含量。CaCO3的施加会改变土壤氮素循环进程,对土壤氮素的相互转化产生影响。中剂量CaCO3的施加促进土壤呼吸。各样地中细菌主要组成群落相似,差异主要体现在相对丰度上,施加CaCO3后酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度均有所增加,而放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则有所减少(p<0.05)。此外,低剂量和中等剂量CaCO3的施用提高了土壤细菌多样性。(3)北方污灌区土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)随生物炭的施加显著增加,而有效态Cd含量随之降低,作物的种植对土壤性状无显著的影响。土壤过氧化氢酶和脲酶有不同程度的提高,土壤磷酸酶显著降低,蔗糖酶无明显变化。施加生物炭的各样地中细菌群落的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),其相对丰度在各样地间存在差异,生物炭的施加显著提高土壤微生物群落的多样性和丰富度。(4)我国不同气候地理环境下退化土壤生态系统的细菌群落结构及其驱动因素呈现一定的相似性与差异性。三种退化类型中相对丰度最高的均为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度均高于调控后的各样地,而厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则相对较低。北方污灌区重金属污染土壤中的细菌在各分类水平上群落组成数均高于南方酸性土壤和西北半干旱脆弱区土壤,且南方酸性土壤和北方污灌区重金属污染土壤中群落组成比例相对较为相似。三个样地中,α多样性指数组间差异明显,且北方污灌区重金属污染土壤的丰富度和多样性水平最高,南方酸性土壤次之,西北半干旱脆弱区土壤最低。