白芨灘地區不同生物土壤結皮類型對微生物群落結構和組成的影響

李靖宇,楊 瑞,段曉敏,劉建利,3,劉秉儒

(1.北方民族大學生物科學與工程學院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏特殊生境微生物資源開發與利用重點實驗室,寧夏 銀川 750021;3.國家民族事務委員會黃河流域農牧交錯區生態保護重點實驗室,寧夏 銀川 750021)

寧夏靈武白芨灘國家級自然保護區通過治沙造林、控制流沙等方式筑起了阻止毛烏素沙地南移和西擴的“綠色長城”,在維護周邊生態安全、改善周邊生態環境等方面發揮著重要作用[1]。植物措施是荒漠化地區固定流沙和改良土壤的最有效、最經濟、最持久的方法[2]。除高等維管植物外,在荒漠生態系統中廣泛分布著不同類型的生物土壤結皮[2]。生物土壤結皮是由細菌、真菌、藻類、地衣和苔蘚等低等生物與土壤顆粒相互作用形成的有機復合體,其生態適應性強,耐高溫、輻射,可抵抗干旱、鹽堿,廣泛分布于全球干旱和半干旱荒漠地區,是這類地區景觀的重要組成成分,在部分地區甚至可覆蓋地表面積的70%以上[2-3]。生物土壤結皮不僅具有防止風蝕和水蝕、維持土壤水分、促進植被演替等功能,還能夠通過光合作用及固氮過程增加土壤中有機碳和有機氮[4]。生物土壤結皮作為荒漠生態系統的工程師,在某種程度上其形成是干旱半干旱區土壤穩定的重要標志,生物土壤結皮在聯結地表生物與非生物成分中起著不可替代的作用[5-6]。

土壤微生物與植物及土壤養分形成植物-土壤微生物-土壤養分模式驅動生態系統能量流動與物質循環,維持生態系統結構和功能穩定[7]。……