玉米秸秆覆盖可作为人工蓝藻结皮接种初期的有效辅助措施,通过改善干旱沙区地表微环境(如有效湿润时间总和、积温等),促进人工蓝藻结皮的拓殖和发育。然而,关于玉米秸秆覆盖对人工蓝藻结皮中蓝藻群落组成及 α 多样性影响的微观机理研究仍鲜见报道。探究玉米秸秆覆盖影响人工蓝藻结皮中蓝藻群落组成及 α 多样性的内在机制、优化人工蓝藻结皮固沙技术具有重要的理论与实践意义。
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玉米秸秆覆盖措施培养的人工蓝藻结皮为研究对象,探究了玉米秸秆覆盖条件下微环境的变化对人工蓝藻结皮中蓝藻群落组成及 α 多样性的影响。研究发现,玉米秸秆覆盖通过调控微环境影响蓝藻群落及 α 多样性,其中,累积有效湿润时间、温度和光照强度是重要的影响因子。结构方程模型进一步表明温度正向影响蓝藻丰度和多样性,负向影响蓝藻均匀度;而累积有效湿润时间和光照强度有利于蓝藻丰富度增长。此外,研究表明25%-50%的玉米秸秆覆盖对微环境的调控能力最佳,在其覆盖度下的人工蓝藻结皮 α 多样性最高。总之,玉米秸秆覆盖通过调节多种微环境因子,对蓝藻群落结构起到调控作用,并最终影响蓝藻 α 多样性。
该研究成果以“Maize stalk mulching significantly influences the cyanobacterial communities and alpha diversity in artificial cyanobacterial crusts in arid sandy areas”为题,发表于Applied Soil Ecology期刊上。西北研究院硕士研究生连煜超和赵逸雪为论文共同第一作者,赵洋研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32471708,32171630)和中国科学院“西部之光”重点项目资助。
原文链接https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.10609
图1 微环境因子与蓝藻群落特征的相关性分析
图2 微环境因子影响蓝藻群落特征的结构方程模型
撰稿:连煜超 校稿:赵洋 发稿:高艳红