生物土壤结皮

生物土壤结皮是干旱和半干旱生态系统中土壤表面的生物群落。 它们遍布世界各地，具有不同的物种组成和覆盖范围，具体取决于地形、土壤特征、气候、植物群落、微生境和干扰状况。 生物土囊结皮发挥着重要的生态作用，包括固碳、固氮和土壤稳定； 它们改变土壤反照率和水的关系，并影响维管植物的发芽和营养水平。 生物土囊结皮也被称为生物结皮或隐生、微生物、微生或隐生土壤。

生物土囊结皮通常由不同比例的真菌、地衣、蓝藻、苔藓植物和藻类组成。 这些生物密切相关地生活在土壤表面最上层几毫米处，是形成土壤结皮的生物学基础。

蓝藻是生物土壤结皮的主要光合成分，此外还有其他光合类群，如苔藓、地衣和绿藻。 在土壤结皮中发现的最常见的蓝藻属于大型丝状物种，例如微鞘藻属。 这些物种形成被多糖凝胶状鞘包围的成束细丝。 这些细丝将土壤颗粒束缚在最上层的土壤层中，形成一个 3-D 网状结构，将土壤固定在地壳中。 其他常见的蓝藻种类如发菜属中的那些，它们也可以形成稳定土壤的鞘和细丝片。 一些发菜物种还能够将大气中的氮气固定为生物可利用的形式，例如氨。

土壤结皮中的苔藓植物包括苔藓和地钱。 苔藓通常分为矮小的一年生苔藓或高大的多年生苔藓。 地钱可以是扁平的、带状的或多叶的。 它们可以通过孢子形成或无性分裂进行繁殖，并通过光合作用固定大气中的碳。

地衣通常以生长形式和光共生体为特征。 地壳地衣包括贴附在土壤基质上的壳状地衣和乳状地衣，鳞片状或板状体高出土壤的鳞状地衣，以及具有更多叶状结构且仅一部分附着在土壤上的叶状地衣 . 具有藻类共生体的地衣可以固定大气中的碳，而具有蓝藻共生体的地衣也可以固定氮。 地衣会产生许多有助于保护它们免受辐射的色素。

生物土壤结皮中的微真菌可以作为自由生活的物种出现，也可以与地衣中的藻类共生。 自由生活的微型真菌通常起到分解者的作用，并有助于土壤微生物生物量。 生物土壤结皮中的许多微真菌通过进化产生黑色素的能力适应了强光条件，被称为黑色真菌或黑色酵母。 真菌菌丝可以将土壤颗粒结合在一起。

土壤结皮中的绿藻存在于土壤表面下方，在那里它们部分受到紫外线辐射的保护。 它们在干燥时变得不活跃，在弄湿时重新激活。 它们可以通过光合作用固定大气中的碳。

生物土囊结皮是在维管植物之间的开放空间中形成的。 通常，蓝细菌或自由生活真菌的孢子等单细胞生物首先在裸露的地面上定居。 一旦细丝稳定了土壤，地衣和苔藓就可以定居。 贴伏地衣通常是较早的殖民者或在更紧张的条件下坚持，而更多的三维地衣需要较长的无干扰生长期和更温和的条件。干扰后的恢复各不相同。 蓝藻覆盖可以通过在干扰后从邻近未受干扰区域迅速吹入的繁殖体恢复。

覆盖度和组成的总恢复在质地细密、潮湿的环境（~2 年）中发生得更快，而在质地粗糙、干燥的环境中发生得更慢（>3800 年）。 恢复时间还取决于扰动状况、地点和繁殖体的可用性。

生物土层结皮约占地球陆地面积的 12%。 它们几乎存在于所有类型的土壤中，但更常见于世界上植物覆盖率低且植物间距更广的干旱地区。 这是因为地壳生物向上生长的能力有限，无法与维管植物争光。