采矿对经济和社会发展至关重要（Gratzfeld, 2003; Zhu et al., 2018）。然而，它也会产生负面的环境外部性，包括植被覆盖的破坏和土壤表层结构的破坏。这些影响导致养分流失、土壤退化、基本生态功能的紊乱以及土壤肥力的下降（Rashmi et al., 2024; Shackelford et al., 2018; Wu et al., 2024），而这些影响往往是不可逆的（Larondelle and Haase, 2012）。土壤退化会导致土壤结构丧失和团聚体破坏，原因是土壤容重增加和压实（Baumgartl and Horn, 1991; Lal, 2015）等。
根据欧盟和西班牙法律的规定，在采矿活动停止后，必须为受影响的生态系统制定恢复计划（Luna et al., 2016; Pe?aranda Barba et al., 2020）。在西班牙，这由1973年7月的《采矿法》（Mining Law 22/1973）具体规定。有效恢复这些退化区域需要适当的管理，以改善土壤结构、促进土壤恢复、提高养分水平并增强生态系统的功能和韧性（Lal, 2015; Soria et al., 2021）。在干旱和半干旱气候条件下，土壤退化更为严重，尤其是在地中海生态系统，因为水资源稀缺、暴雨和强烈的太阳辐射加剧了土壤退化，使得土壤极易受到侵蚀（Durán-Zuazo et al., 2013）。植被覆盖稀少和土壤团聚体稳定性低进一步加剧了这些问题（Kooch et al., 2024）。鉴于干旱和半干旱生态系统占地球表面的约40%，并且预计到21世纪末由于全球气候变化其面积可能扩大11%至23%（Bastin et al., 2017），因此确定有效的策略以确保这些脆弱生态系统的韧性是当务之急。
解决这一问题的一个可能方法是在受影响区域创建技术性土壤，以启动或加速土壤修复（Asensio et al., 2013; Gon?alves et al., 2022）。技术性土壤旨在模仿自然土壤并支持植物生长（Fabbri et al., 2021），属于循环经济的范畴，通过使用可重复利用的废弃物，实现了环境修复和减少废弃物的协同效应（Fabbri et al., 2021）。通常使用来自植物、动物或混合来源的堆肥有机改良剂来开发技术性土壤。在采矿后的区域，特别是在采石场，施用外源性有机物已被证明可以有效恢复退化的土壤并加速生态系统功能的恢复（Rashmi et al., 2024; Soria et al., 2021）。
有机改良剂因其能够改善土壤的形态、物理、化学和微生物特性而广受认可，从而提升土壤质量和功能，并促进生态系统的恢复（Carabassa et al., 2020; Soria et al., 2021）。有机改良剂的一个显著好处是它们对土壤结构的积极影响，因为有机物在形成和稳定土壤团聚体方面起着关键作用，而土壤团聚体对土壤完整性和抗侵蚀性至关重要（Chaney and Swift, 1984）。研究表明，在退化的采矿土壤中添加有机物可以增加孔隙度和稳定的团聚体形成（Luna et al., 2018b; Zanuzzi et al., 2009）。团聚体的稳定性和形成在很大程度上取决于有机物的降解程度。易分解的化合物会产生更快、更明显的效果，而难分解的化合物则影响较慢且效果不明显（Abiven et al., 2009）。技术性土壤在保留原始基质特性的同时，会因气候、生物和成土因素的影响而演变，这些因素会影响其团聚体组成、密度和孔隙度（Mikheeva and Androkhanov, 2022）。
土壤团聚体是由矿物颗粒、有机物和微生物相互作用形成的，是土壤结构的基本单元，通过物理、化学和生物过程（即成土作用）形成的（Frey, 2005）。团聚体稳定性是评估土壤物理质量和侵蚀敏感性的重要指标（Luna et al., 2016; Solé et al., 1992）。此外，土壤结构支持基本的土壤过程和生态系统服务，如水分保持、碳封存、养分循环或食物来源等（Regelink et al., 2015; Weller et al., 2022）。添加有机物可以刺激微生物活动，特别是细菌和真菌的活动，这通过有机物的分解和产生活性物质（如胞外聚合物）来促进土壤团聚体的形成（García-Orenes et al., 2005）。细菌活动对于土壤团聚体的形成至关重要，可以直接通过产生活性聚合物作为胶结剂，或者间接通过将降解的有机物与土壤矿物结合来实现（Watteau and Villemin, 2018）。葡聚糖相关土壤蛋白（GRSP）约占土壤碳的5%，对于保护易分解的有机碳和促进土壤团聚体形成至关重要（Treseder and Turner, 2007）。此外，土壤有机物不仅是团聚体和稳定的主要因素之一，还因其与土壤中其他成分形成的关系和循环而发挥作用（Six et al., 2004）。因此，将有机物纳入土壤剖面对于有效恢复至关重要。使用极化显微镜进行薄片分析等微形态学技术已广泛用于分析土壤结构（Fisk et al., 1998）。因此，这种方法无疑可以为技术性土壤的结构提供有意义的见解。
然而，选择合适的有机改良剂非常重要，因为其化学组成会影响团聚体的形成和发展以及土壤结构的改善，进而影响有机物的物理保护和生物稳定性及其在土壤中的持久性（Hernandez et al., 2017; Soria et al., 2022, Soria et al., 2025; Watteau et al., 2025）。由于土壤结构控制着水分、空气和养分的流动以及生物活动和植物根系发育等关键过程，它直接或间接地影响土壤提供的生态系统服务（Jarvis et al., 2024）。通过微生物活动作为催化剂，有机改良剂的应用有助于形成稳定的团聚体，这对有效恢复至关重要。尽管先前的研究已经探讨了有机物在团聚体形成中的作用，但仍存在许多知识空白。鉴于潜在有机材料的多样性和影响技术性土壤发展的特定场地因素（Doan et al., 2021; Dong et al., 2022），了解有机改良剂对土壤结构形成的影响对于评估半干旱土壤恢复技术的有效性至关重要。因此，建议分析不同有机物质来源对土壤结构的影响，以评估它们对团聚体稳定性和形成的影响，从而在采矿退化土壤恢复五年后改善土壤结构。尽管微形态学在研究土壤结构方面非常有用，但其应用于露天采矿形成的技术性土壤的研究仍相对较少。本研究结合了薄片分析和生化指标，揭示了不同有机改良剂如何促进结构恢复。
因此，本研究的目的是通过监测不同恢复技术性土壤中土壤结构的演变，扩展对四种特定有机改良剂在采矿退化土壤修复中作用的认识。为此，比较了施用不同来源有机改良剂的地块的物理、化学和生化特性及其在团聚体形成中的作用和微生物活性。还进行了土壤微形态学研究（Bullock et al., 1985, Bullock and Murphy, 1983），以探讨不同有机改良剂对团聚体稳定性和形成的影响。我们假设有机改良剂的施用将增强土壤微生物活性，并改善物理和化学特性，从而促进团聚体的发展和土壤结构的演变。然而，有必要研究不同有机改良剂的影响，以确定哪些改良剂对土壤结构的发展影响最大。
