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为探究生物土壤结皮（BSCs）及其相关微生物群落在土壤修复中的功能，研究人员以黑岱沟露天煤矿排土场为对象开展研究。结果显示，BSCs 能改善土壤 pH、提升微生物多样性等。该研究为生态修复策略提供了重要依据。
露天煤矿排土场是因人类活动导致的典型退化土壤生态系统。生物土壤结皮（Biological soil crusts，BSCs）是促进植物生长、恢复生态平衡的关键地表覆盖物，尤其在极端或养分匮乏的环境中。然而，BSCs 及其相关微生物群落在土壤修复中的功能作用仍不明确。
为填补这一空白，研究人员对黑岱沟露天煤矿排土场展开调查，运用扩增子测序和定量微生物元素循环（Quantitative microbial element cycling，QMEC）技术，分析原生排土场土壤和 BSCs 的六个发育阶段。
研究结果表明，BSCs 改善了土壤 pH 值，促进了微生物的多样性和丰富度。以干旱杆菌（Aridibacter ）、细枝杆菌（Microvirga ）等为主的关键微生物类群，与 BSCs 的生态功能紧密相连。BSC 的发育调节了生物地球化学循环中的功能基因，参与碳固定的基因比碳降解相关基因更丰富，介导有机磷矿化的基因比无机磷溶解相关基因更丰富。零模型分析显示，在演替过程中，细菌群落逐渐从确定性组装过程转变为随机组装过程，而真菌群落主要受随机过程支配。
综上所述，BSCs 对土壤养分有效性的提升作用比增加总养分含量更为显著，同时还提高了土壤的功能潜力。研究人员确定了与 BSCs 功能作用相关的关键微生物类群。该研究推动了人们对退化生态系统中原生演替的理解，为开发和优化排土场及类似环境的生态恢复策略提供了宝贵见解。
