焦化工业是污染最严重的行业之一[1]。焦化生产过程会排放大量污染物，包括重金属和多环芳烃（PAHs）[2]。这些有毒有害物质通过沉积、淋溶和径流作用在焦化厂土壤中积累，导致复杂的污染[4]。PAHs具有致癌、致畸、致突变和生物累积的特性，使其成为焦化厂和加油站等场所常见的持久性有机污染物（POPs）[5]。土壤重金属污染的特点是隐蔽性、累积性、持久性和生物毒性[6]。此外，土壤中的重金属可以通过食物链进入人体，对人类健康构成直接威胁[7]。因此，焦化厂土壤中重金属和PAHs的复合污染带来了更大的环境和健康风险。
工业化和城市化的快速发展使这种复合污染成为全球性的环境问题[8]。这些污染物在环境中的存在可能导致协同或拮抗效应，进一步加剧生态风险[9]。研究表明，重金属（Cu和Cd）和PAHs的复合污染会对孢子附着产生协同毒性效应，严重威胁受污染地区的海藻种群生存[10]。此外，重金属和PAHs可以通过各种载体（如微塑料）在环境中传播，从而提高污染物的生物可利用性，间接增加生态风险[11]。在针对重金属和碳氢化合物污染区域的生物修复工作中，发现尽管重金属会降低微生物群落的代谢活动和生物多样性，但它们可以通过促进胞外多糖分泌来提高PAHs的生物降解速率[12]。
暴露于复合污染中的土壤微生物是维持土壤质量和健康的关键组成部分，对污染压力具有极高的敏感性[13]。微生物多样性和功能特性对于物质循环、污染物降解和土壤健康维护至关重要[14]。因此，全面科学地评估污染物对微生物的生态风险对于土壤风险管理和环境标准制定至关重要。然而，微生物与生态系统之间的关系复杂，仅关注其对单一功能的影响是不够的[15]。EMF表示生态系统同时提供多种功能和服务的能力[16]。全面评估生态系统的功能特性将有助于我们更好地理解其综合功能，为全球生态系统的可持续发展和受污染区域的科学修复提供科学依据。
研究表明，非生物因素可以直接调节EMF[17]，而生物因素则通过调节非生物因素产生间接影响[18]、[19]。在受污染的栖息地中，污染物稳定性、养分循环和碳-氮-磷积累是恢复生态系统功能的关键因素[20]。在复合污染压力下，微生物群落结构和功能可能会发生显著变化[21]，从而影响EMF。最近的研究表明，重金属和PAHs的复合污染会显著降低土壤微生物多样性[22]，并改变关键功能微生物群落的分布，进而削弱土壤生态系统服务[23]。此外，不同的土地利用类型由于其特定的环境管理措施和污染物输入量的差异[24]、[25]，可能会影响微生物群落的适应策略，导致EMF对复合污染的反应存在空间差异[26]。然而，关于不同土地利用类型在复合污染下的微生物群落特征及其影响EMF的机制的全面研究仍然不足。
为了明确土壤微生物群落特征与退化生态系统中的EMF之间的关系，本研究收集了焦化厂及其周边不同土地利用类型的土壤样本。利用高通量测序技术分析了土壤细菌和真菌群落的组成和多样性。本研究探讨了以下科学问题：（1）在复合污染压力下，微生物群落结构和功能响应是否存在异步性？（2）非生物和生物因素如何影响不同土地利用类型的各种生态系统功能，其背后的差异是什么？此外，我们特别旨在阐明微生物生物量碳如何调节真菌群落在共污染条件下对生态系统多功能性的影响。通过阐明这一机制，本研究旨在为复杂污染土壤的生物修复和可持续土地利用提供理论基础。具体而言，我们提出通过增强土壤真菌群落的保护和功能，结合主动管理微生物碳库，可能是一种增强生态系统恢复力的新策略。这些见解有望促进有针对性的生态修复实践的发展，并实现受污染区域的长期可持续管理。
