作为荒漠生态系统的重要组成，生物土壤结皮（BSC）的形成和发育是生态系统健康的主要标志之一。BSC由蓝藻、藓类和地衣以及相关的其它生物体通过菌丝体、假根和分泌物等与土壤表层颗粒胶结形成的复杂地表覆盖体，其盖度占干旱区活体覆盖面积的40%以上。BSC在防治土地沙化、维护荒漠生态系统的稳定性和生态修复等方面所发挥的独特作用引起了广泛关注。近年来，人工生物土壤结皮技术，即通过在沙面接种蓝藻等促进BSC形成，已成为干旱沙区防治土壤侵蚀和退化土壤功能恢复最有效的生物策略之一。

为了大规模使用这种生物技术，研究人员必须探索能够快速、大规模地培育BSC接种生物体及其野外拓殖方法。为此，我们在腾格里沙漠东南缘选择了四种不同粒径和不同养分含量的土壤基质——风沙土、栗钙土、灌溉渠道清淤土和废弃农田土。首先将上述土壤基质均匀的覆盖在沙面上，然后分别在他们的表面撒播蓝藻结皮和蓝藻-地衣结皮碎片，进一步评估不同基质覆盖对人工结皮形成和发育的影响。研究发现，培养12个月后人工结皮覆盖率从接种时的6％增加到20％，厚度从2.94 mm增加到4.06 mm。人工结皮盖度与土壤细物质含量（即土壤粒径小于0.10 mm）呈显著正相关关系；盖度与土壤有机质，总氮和总磷之间也存在显著正相关关系。此外，与风蚀强度呈显著负相关关系。与沙质基质相比，土壤基质覆盖沙子可创造出更理想的土壤生境，因为土壤基质具有更高的沙面稳定性，更高的初始细物质含量和更多的养分含量，以及延迟的土壤表面湿润持续时间，进而提高了BSC的恢复速率。考虑到土壤资源的稀缺性和土壤资源再利用的优势，我们建议闲置土壤——灌溉渠道清淤土和废弃农田土，可作为培养BSC接种物的理想基质。本研究可为将来干旱沙区进行大规模生态修复工程提供生物固沙材料和技术支撑。

研究结果以Effects of covering sand with different soil substrates on the formation and development of artificial biocrusts in a natural desert environment为题发表在土壤科学Top期刊Soil and Tillage Research上。赵洋副研究员为论文第一和通讯作者，该研究获中国科学院战略性先导科技专项(Ａ类)绿色环保沙化治理技术与示范（XDA23060202）和国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(中国—阿根廷，32061123006)资助。

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198721001513?dgcid=author

图1 不同类型土壤基质采集地信息

                                                    图2 土壤属性与人工结皮盖度和厚度结构方程模型