煤矿废弃地是一个巨大的碳排放源。研究表明,植被修复是煤矿废弃地从碳源转换成碳汇的有效途径。研究植被修复对土壤碳各组分的影响,对增加煤矿废弃地土壤碳储量,减少区域碳排放及减缓大气温室效应具有重要意义。本文以太原市西山煤矿修复地为研究对象,通过野外采样和实验分析,研究了不同树种修复下土壤pH、电导率、含水量及全氮等土壤理化性质的变化,并对不同树种修复下土壤有机碳、无机碳、溶解性有机碳及微生物量碳的变化特征进行研究,分析了土壤有机碳各组分的主要影响因素,旨在为修复煤矿废弃地固碳功能,准确评价其碳固持潜力和废弃地碳库的科学管理提供参考。结果表明:(1)植被修复可以显著改善土壤理化性质。三种不同树种修复下,土壤pH均降低,趋于中性;含水量、电导率、全氮增加,有利于提高微生物活性,促进植被生长。垂直方向上,土壤pH、含水量、电导率均随土层深度的增加而增加,全氮随土层深度增加而减少。(2)植被修复能显著增加煤矿废弃地土壤有机碳含量,三种修复模式下,土壤有机碳含量差异显著,呈现栎树>火炬树>松树;由于不同树种生长特性不同,导致凋落物和根系的数量和质量显著不同。垂直方向上,土壤有机碳均随土层深度的增加而减少,这与碳源、微生物的表聚效应有关。土壤有机碳与土壤全氮、总碳呈显著正相关,与土壤pH呈负相关。(3)植被修复对土壤无机碳的影响还不明确;植被修复类型对土壤无机碳含量没有显著影响,这可能与土壤母质材料有关;三种修复模式下,土壤无机碳均随土层深度的增加而增加,这与碳酸盐等土壤无机碳会随着降水淋溶作用向土壤深处迁移、沉积有关。(4)植被修复能显著提高土壤溶解性有机碳的含量,三种修复模式下,土壤溶解性有机碳含量差异显著,呈现栎树>松树>火炬树;垂直方向上,土壤溶解性有机碳均随土层深度的增加而减少。土壤溶解性有机碳和土壤全氮、总碳、有机碳呈显著正相关,与p H、电导率呈负相关。(5)三种修复模式下,土壤微生物量碳含量呈现栎树>火炬树>松树,差异显著;垂直方向上,土壤微生物量碳均随土层深度的增加而减少。土壤微生物量碳和土壤全氮、总碳、有机碳、溶解性有机碳呈显著正相关,与p H、电导率呈负相关。综合以上分析,人工栎树林可显著改善煤矿废弃地土壤理化性质,显著增加土壤有机碳含量,这与栎树属于阔叶乔木,凋落物多且易分解有关,建议作为当地矿区生态修复的优选树种。