离子型稀土矿是世界中重稀土的主要来源，广泛分布在中国南方地区。然而，近几十年来不合理的开采方式遗留了大面积裸露的尾矿，对周边生态环境和居民健康产生了严重威胁。这类尾矿土壤物理结构差、养分含量低、稀土元素和铝毒性高，完全丧失了原有的生态系统功能和服务。因此，研究稀土尾矿的生态恢复和功能重建，降低其环境危害，具有重要的研究价值和现实意义。
尾矿生态系统功能的实现，很大程度依赖土壤的结构重建和地表植被的生态恢复。在采矿活动中，土壤物理结构破坏成为阻碍土壤功能恢复的关键问题。土壤物理结构的基本单元是团聚体，因此，尾矿团聚体的形成与稳定对尾矿土壤功能的恢复至关重要。然而，目前人们对稀土尾矿早期演替阶段中的生物组分在成土过程中的作用机制及其对稀土元素的生物地球化学作用仍知之甚少。
本研究通过野外调查一个无人为干预下稀土尾矿的自然演替土壤时间序列（Y7、Y11和Y15），研究了自然演替下离子型稀土尾矿土壤结构的形成与演化机制，探究团聚体的形成对稀土元素的迁移转化的调控过程，主要发现如下：
（1） 稀土尾矿的演化模式是从裸露尾矿到生物结皮，再到高等植物群落。废弃15年内，稀土尾矿的地上生物量、植物和细菌多样性均呈现显著增加，而平均物种丰富度则呈现渐进式的上升趋势。在这一自然演替过程中，尾矿中的生物结皮则经历了蓝藻为主、蓝藻-苔藓混合和苔藓为主的阶段；芒草（M. sinensis）是最早的先锋植物之一，且与其他植物相比，其作用更为关键。
（2） 随着自然演替，尾矿土壤发生团聚过程，主要是大团聚体的形成（> 0.25 mm）。其中，生物团聚体的形成与生物活性密切相关。稀土尾矿生物成因的团聚体主要分布在生物结皮和植物根系区。矿物颗粒的输入、膨胀-收缩、干-湿循环是稀土尾矿生物结皮气泡孔隙和裂缝形成的主要过程；而根系直接参与团聚过程，主要作用包括物理捆绑、根系分泌物胶结。
（3） 团聚体的形成显著提高了稀土尾矿的营养水平，团聚体样品的TC（0.59~0.78%）、TN（0.04~0.05%）和DOC浓度（13.4~16.1%）以及C/N显著高于对照土壤（TC≈0.17%，TN≈0.02%，DOC≈2.33%）（p < 0.05）。稀土元素在生物结皮中的积累（~1820 mg kg⁻¹）和根际团聚体里的减少（~400 mg kg⁻¹）。离子态稀土约占总量的50%，说明pH值是稀土元素形态的主要控制因素。结皮团聚体中弱有机结合态稀土比对照和根际团聚体高3–6倍，表明有机物在固定生物结皮中的稀土元素中起重要作用。综上所述，稀土尾矿中生物成因团聚体的形成，诱导了稀土元素在在尾矿表层中的再分配过程。
 

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