黑土区生物结皮调控农田微生物组多样性及土壤养分提升的机制研究

为解决湿润地区生物结皮（biocrusts）生态功能研究空白，来自中国东北黑土区的研究团队通过高通量测序技术，对比分析了生物结皮与裸土微生物群落差异。研究发现，生物结皮显著提升土壤中蓝藻（Cyanobacteria）、放线菌（Actinobacteria）及芽单胞菌（Gemmatimonadetes）丰度，富集细胞过程与代谢功能类群，并提高微生物多样性指数（Shannon/Simpson）。该成果为湿润农业生态系统服务评估及黑土区土壤质量优化提供科学依据。

　　

生物土壤结皮（biocrusts）在生态系统中扮演关键角色，但既往研究多集中于干旱区，湿润区域的探索仍属稀缺。中国东北黑土区的这项研究以微生物为指示因子，采用高通量测序技术揭示生物结皮对土壤微生物群落的调控作用。数据显示：相较于裸土，生物结皮使蓝藻（Cyanobacteria）、放线菌（Actinobacteria）和芽单胞菌（Gemmatimonadetes）比例显著增加，同时富集更多参与细胞过程（cellular-process）与代谢（metabolism）的功能类群。微生物多样性指数（Shannon和Simpson）在结皮覆盖土壤中表现更优，这种群落结构变化直接驱动土壤有机质、全氮（total N）、全钾（total K）和有效磷（available P）含量提升。该发现不仅拓展了湿润区生物结皮生态服务的认知维度，更为全球黑土区农田管理策略与土壤健康评估提供了新范式。