以往的研究分别探讨了人工生物土壤结皮（BSCs）对土壤水分、土壤酶活性和草本植物的积极影响。相比之下，调查这些变量在干旱和非干旱时期的动态及其关系的研究仍然有限。据预测，气候变化将改变干旱和半干旱地区的降雨模式，可能导致干旱加剧，而BSCs在缓解降水变化对土壤生态系统功能的影响方面发挥着至关重要的作用。因此，在干旱和非干旱时期对人工蓝藻结皮进行系统研究，可提高我们对其生态功能的认识，并为恢复退化生态系统的功能提供策略。

中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站/宁夏沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称“沙坡头站”）赵洋研究员团队以腾格里沙漠东南缘人工蓝藻结皮与流沙为研究对象，利用自然降雨变化，研究了人工蓝藻结皮在干旱与非干旱期如何调节土壤酶活性及其作用机制。研究发现，人工蓝藻结皮在干旱和非干旱期均能显著提高表层土壤酶活性，在仅在非干旱期能增加表层土壤水分和草本植物多样性。并且偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）表明，人工蓝藻结皮的发育特征可直接或通过土壤水分、草本植物盖度和多样性间接对土壤酶活性产生积极影响。此外，人工蓝藻结皮中的微生物是干旱期土壤酶活性增加的主要来源，而土壤水分和草本植物的协同作用则推动了土壤酶活性及其时间动态变化。总之，人工蓝藻结皮可增强荒漠生态系统对未来极端天气的适应能力，对恢复荒漠生态系统功能具有重要意义。

该成果以“Links between soil moisture, herbaceous plant community characteristics, and soil enzymes under drought and non-drought periods after cyanobacterial inoculation”为题，发表于国际期刊上。沙坡头站博士研究生许文文和硕士研究生连煜超为该论文共同第一作者，赵洋研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和中国科学院“西部之光”重点项目资助。

图1. 土壤酶活性及其与BSCs属性的相关性分析

图2.偏最小二乘结构方程模型与标准化效应

图3.人工接种蓝藻后对土壤含水量、草本植物群落和土壤酶活性影响的概念图

原文链接：https://authors.elsevier.com/a/1l5dU14Z6twgbI

撰稿：许文文  校稿：赵洋  发稿：高艳红