微生物多样性与苔藓偏好对养分受限沙地生物土壤结皮（BSCs）演替中生态系统多功能性的影响及意义

在干旱半干旱地区养分受限的情况下，生物土壤结皮（BSCs）生态功能至关重要。研究人员通过空间换时间的方法，对毛乌素沙地不同演替阶段的 BSCs 进行研究。结果发现土壤 P、K 影响 BSC 微生物群落演替，微生物多样性主导 BSC 多功能性演化，该研究为理解 BSC 生态系统提供依据。

　　毛乌素沙地的植被呈现多年生半灌木和生物土壤结皮（Biological Soil Crusts，BSCs）镶嵌分布的特点。BSCs 在保持水土、固碳固氮等方面发挥着重要的生态功能。本研究旨在探究干旱和半干旱地区养分限制条件下，驱动 BSCs 中微生物群落组装和多功能性演变的机制。研究人员采用空间换时间的方法，在毛乌素沙地收集了不同演替阶段的 BSCs，并运用第三代 PacBio Sequel 单分子实时测序和生物信息学分析，研究了与油蒿（Artemisia ordosica）灌木栖息地相关的 BSCs 内微生物群落的生态功能结构动态变化。研究结果表明，在沙地长期干旱环境下，土壤磷（P）和钾（K）是影响 BSC 微生物群落演替空间变化的关键因素。BSC 演替的每个阶段都有独特的优势微生物类群。在成熟阶段，苔藓结皮中的微生物多样性和群落结构对特定苔藓类型表现出更强的偏好，例如酸杆菌门（Acidobacteria）在银叶真藓（Bryum argenteum）中最为丰富，子囊菌门（Ascomycota）在扭口藓（Didymodon vinealis）中最为丰富。土壤微生物多样性是 BSC 多功能性演变的主要驱动力，苔藓类型是次要因素。研究结论指出，在碳氮受限的沙地土壤中，微生物群落影响 BSC 演替，并促进结皮层内的物质循环。在成熟阶段，微生物群落和苔藓共同促进了 BSC 生态功能的多样化和稳定化。