本研究对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区藓结皮土壤样品进行了宏基因组测序,以揭示该地区藓结皮土壤中参与固碳、固氮等生态功能的微生物基因及其代谢通路。结果表明,藓结皮土壤中细菌域微生物最多,其次为古生菌域和真核生物域。在细菌域中,放线菌门(Actinobacteria)数量最多,其次是变形菌门(Proteobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)。基于eggNOG和KEGG数据库对构建的非冗余基因集进行功能预测,藓结皮土壤中微生物基因多样性和代谢路径多样性高。藓结皮土壤中与固氮相关的代谢通路丰度低可能是藓结皮固氮量微弱的根本原因,造成利用大气中氮气合成氨的生态功能减弱。而藓结皮已经形成的氮库主要通过硝酸盐还原途径将硝酸盐还原成铵盐,可能用于藓结皮微生物组自身的氨基酸合成,也可能为藓类植物的生长提供有效氮源。