新疆古尔班通古特沙漠是我国最大的固定和半固定沙漠,其间广泛发育的生物结皮是维持该沙漠地表稳定的重要生物因子。本项研究结合微生物学、孢子植物学、地学等学科,开展了该沙漠生物结皮组成与微结构研究。研究表明,物种组成的变化是维持不同演替阶段结皮结构的基础,生物结皮中微生物和藻类种类组成具有一定的垂直结构,不同的地貌部位也会使其分布产生差异,从而影响结皮的结构和胶结方式。生物结皮演替过程中,物种组成的变化使得维持结皮结构的贡献者和胶结方式不断发生变化。生物结皮中藓类植物通过各自特殊的形态结构、细胞壁厚度的变化、茎叶细胞功能的分化以及种群的生长状态等,来适应干旱恶劣的环境。它们在极端环境中生存,通过不断改善周围的微环境,使得自身也得到了繁衍和发展,同时又为其它生物的定居和生长创造了有利条件,在维持荒漠地表系统的稳定性中发挥着重要的作用。土壤磨片研究结果表明,生物结皮中藻类藻丝体、地衣植物菌根除了能够维持生物结皮的结构外,还能够穿透沙粒生长,在机械破损和生物侵蚀效应的共同作用下,使得原生矿物向此生矿物转化,同时大粒径的沙粒逐渐分解为小粒径的沙粒,从而有利于荒漠土壤的形成。
英文主题词Biological soil crust; species composition; microstructure; erect structure; the Gurbantunggut Desert