生物结皮层对防治沙漠化有非常重要的作用,其中的土壤微生物具有极强的适应性和生存能力,在生物结皮形成各阶段、土壤形成和发育、土壤有机质转化和肥力培育、土壤生态系统平衡都起着积极的作用。土壤、植物和微生物三者之间相互影响,密切相关,因此本论文对库布齐沙漠不同时期油蒿(Artemisia ordosica)根际和根外不同类型生物结皮(包括苔藓结皮、藻类结皮)的土壤微生物数量、土壤微生物生物量碳、土壤酶活性和油蒿营养元素含量等的变化进行了研究,探讨在不同土壤和气候条件下,微生物区系与结皮层发育、形成的关系,以及对固沙植物油蒿生活力的影响,从而对人工促进结皮层的形成和荒漠植被的重建提供理论和实践依据。主要结论如下:1.苔藓结皮层土壤营养元素含量显著高于无结皮层土壤。表明苔藓结皮层具有明显的积累营养元素的作用,对贫瘠沙地土壤的肥力具有积极的作用。2.由苔藓结皮覆盖的油蒿根外土壤和根际土壤中,细菌、放线菌、真菌以及总菌(细菌、放线菌和真菌之和)数量在三个生长期都显著高于藻类结皮和无结皮土壤,藻类结皮土壤中这些微生物的数量在大多数情况也都高于无结皮土壤,说明生物结皮层的存在能够促进土壤以及油蒿根际土壤微生物的生长和繁殖,而苔藓结皮层的促进作用更加显著,藻类结皮层具不稳定性。3.油蒿根外土壤和根际土壤,三种类群微生物数量随土层的加深而递减(除个别5-15cm土壤放线菌和真菌数量高于表层土壤的情况)。在油蒿三个生长期表层土0-5cm中,苔藓结皮土壤的三大类群微生物数量都显著高于藻类结皮土壤和无结皮土壤,而藻类结皮土壤的三大类群微生物数量在多数情况高于无结皮土壤。总体上来说,微生物集中在土壤上层,生物结皮层对上层土壤的影响较大。4.各种类型(苔藓结皮、藻类结皮和无结皮,下同)土壤上生长的油蒿根际土壤细菌、放线菌、真菌以及总菌数量除个别情况外都是在花期最高,总体来说油蒿根际土壤微生物在花期最为活跃。油蒿土壤微生物在花期的根际效应明显,生物结皮层的存在对油蒿土壤微生物的根际效应没有显著的规律性影响。5.油蒿结实期土壤相对于营养期和花期其微生物生物量最小。油蒿根际土和根外土中,苔藓结皮土壤微生物生物量在油蒿三个生长期都显著大于藻类结皮土壤和无结皮土壤,藻类结皮土壤大于无结皮土壤。说明生物结皮层的存在使得土壤微生物生物量增大。油蒿土壤微生物生物量R/S值,在各个土壤类型均大于1,说明油蒿根际土壤微生物生物量效应明显。6.油蒿根际土和根外土,苔藓结皮土壤过氧化物酶、脲酶、蛋白酶以及转化酶活性在油蒿三个生长期都显著高于藻类结皮和无结皮土壤(除个别情况外)。藻类结皮土壤的以上这些酶活性在大多数情况下也高于无结皮土壤,说明生物结皮层能够使得油蒿根际土壤以及根外土壤中这些酶活性增强,从而改善沙土土质,促进油蒿生长。7.油蒿各类型土壤的过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶和转化酶其R/S值都大于1,说明油蒿根际效应明显。生物结皮层对油蒿这些土壤酶的根际效应没有明显的促进作用。