La diversité de la configuration de la végétation est la clé de la restauration écologique dans les décharges de mines de charbon à ciel ouvert. Cependant, les résultats de récupération de différentes zones avec le même modèle d’assemblage de végétation sont complètement différents après une évolution à long terme. Par conséquent, comprendre les causes de la régénération différentielle de la végétation et le mécanisme de la succession végétale est d’une grande importance pour la restauration écologique des mines. Cette étude démontre que l’uréase et la β-glucosidase du sol ont favorisé l’augmentation de la diversité végétale et de la biomasse en favorisant l’accumulation de matière organique du sol et d’azote nitrique, ce qui a favorisé la restauration écologique des terrils. La découverte des chercheurs est parue le 7 juillet 2022 dans Lettres sur l’écologie des sols.
Une série d’études sur la restauration de l’écosystème minier endommagé a été menée par l’équipe de Fu Chen à l’Université chinoise des mines et de la technologie, et de nombreuses découvertes intéressantes ont été obtenues. Par exemple, la direction de succession des plantations de Pinus tabulaeformis s’est considérablement modifiée en raison de l’invasion des plantes environnantes, ce qui a entraîné une augmentation évidente du nombre d’espèces et de la couverture végétale. Ils ont également découvert que la configuration originale de la végétation, les conditions nutritives du sol et les communautés microbiennes du sol avaient été modifiées en raison de la succession secondaire. Cependant, l’influence et le mécanisme sous-jacent des plantations en monoculture sur la succession secondaire de l’écosystème minier ne sont pas bien compris.
Le professeur Chen a déclaré: « Nous avons choisi d’étudier la mine de charbon à ciel ouvert d’Antaibao située dans l’est du plateau de Loess, où certains projets de restauration artificielle ont commencé en 1992. Des plantations avec la même configuration de végétation et des mesures de gestion artificielles ont eu des effets de restauration différents après 30 ans de Par conséquent, la mine de charbon à ciel ouvert d’Antaibao fournit une plate-forme appropriée et de haute qualité pour l’étude des mécanismes des plantations de monoculture sur la succession secondaire de l’écosystème minier.
Dans cette étude, ils ont découvert que la configuration originale de la végétation et les conditions nutritives du sol étaient modifiées en raison de la succession secondaire. Avec l’avancement du processus de succession secondaire, la couverture des plantes est passée de 34,8 % à 95,5 %, la matière organique du sol est passée de 9,30 g·kg-1 à 21,13 g·kg-1 et l’azote total est passé de 0,38 g·kg- 1 à 1,01 g·kg-1. Les activités de l’uréase du sol et de la β-glucosidase ont été augmentées de 1,7 fois et 53,26 %, respectivement.
De plus, la succession secondaire a également modifié la structure et la fonction de la communauté microbienne du sol. L’abondance relative du genre Nitrospira qui domine la nitrification a été multipliée par 5,2. Ce résultat suggère que l’invasion et la diffusion des plantes indigènes et des plantes environnantes ont eu un effet positif sur la restauration écologique, ce qui est utile pour explorer une sélection et une configuration plus raisonnables de la végétation dans la pratique de la restauration écologique de la mine.
« Nous avons également utilisé la méthode des modèles d’équations structurelles et la prédiction fonctionnelle pour explorer le rôle des enzymes médiées par les microbes dans le processus de succession secondaire et les interactions entre les plantes, le sol et les microbes », a déclaré le professeur Chen. Les activités de plusieurs enzymes du sol ont eu un impact positif significatif sur le carbone, le N et le P du sol. Et les microbes ont joué un rôle positif en facilitant le cycle des plantes et des substances du sol à chaque échelle. Ce résultat suggère la possibilité d’utiliser des préparations enzymatiques industrielles telles que l’uréase et la catalase pour favoriser la dégradation de la litière, en améliorant la fertilité du sol pour accélérer le processus de cycle et de succession de l’écosystème.
« L’étude est une extension de notre compréhension de la restauration écologique dans les décharges de mines de charbon à ciel ouvert, de la configuration des plantes à la fonction microbienne, augmentant notre compréhension de l’invasion des plantes et des enzymes médiées par les microbes dans la succession secondaire des décharges minières sur le plateau de Loess. »
Qi Zhang et al, les enzymes médiées par les microbes du sol ont favorisé la succession secondaire dans les plantations post-minières sur le plateau de Loess, en Chine, Lettres sur l’écologie des sols (2022). DOI : 10.1007/s42832-022-0148-0
Fourni par la presse de l’enseignement supérieur