生物土壤结皮在喀斯特石漠化地区分布广泛,是当地植被恢复前期影响土壤理化性质、酶活性和微生物群落的重要因素之一。本文以我国贵州典型高原峡谷喀斯特石漠化区——花江喀斯特石漠化综合治理示范区为研究区,通过测定不同类型生物结皮（藻结皮、混合结皮、苔藓结皮）及其下覆表层土壤的物化性质、酶活性、微生物群落等的差异,分析喀斯特石漠化地区生物结皮演替过程中土壤养分和微生物群落的变异特征,揭示了生物结皮及其下覆表层土壤养分和微生物群落的影响因素;通过野外原位埋管培养实验,获取不同类型生物结皮土壤氮矿化速率数据,揭示了喀斯特石漠化区域内不同类型土壤结皮对土壤氮元素转化的影响规律。主要结果如下:（1）全氮(5.07±0.75 g·kg-1)、全磷(1.83±0.19 g·kg-1)和铵态氮(1.83±0.78 g·kg-1)含量在数值上均表现为裸地＜藻类结皮＜混生结皮＜苔藓结皮,但只有苔藓结皮差异显著;脲酶(748.68±191.04 U·g-1)、蔗糖酶(50.29±0.65 U·g-1)活性在苔藓结皮中最高,硝酸还原酶(16.66±1.02 U·g-1)活性在藻类结皮中最高。结皮层中全氮和铵态氮含量及脲酶、蔗糖酶和硝酸还原酶活性均显著高于结皮下土层。结果说明,生物土壤结皮的发展和演替积累了越来越高的土壤养分和酶活性,直到演替后期的苔藓结皮对土壤的改善作用达到显著;然而,这种积累作用往往仅表现在最表层的土壤中,尤其在结皮层中更为显著。生物结皮可以促进喀斯特石漠化区域表面土层养分的积累,对当地的植被恢复具有积极意义。（2）随着生物结皮的演替,土壤细菌群落的丰富度Sobs指数和Chaol指数逐渐增加,但真菌群落丰富度指数没有显著变化,且细菌和真菌群落的Shannon多样性指数均没有显著变化。生物结皮层的细菌和真菌丰富度指数显著高于结皮下土层,但两层间物种多样性指数没有显著差异。此外,不同类型生物结皮间细菌和真菌的群落组成没有显著差异,而结皮层和结皮下土层间差异均显著;结皮层细菌和真菌共现网络比结皮下土层更复杂。共现网络双因素网络分析和Mantel test分析结果显示,全氮和脲酶对土壤中细菌和真菌的群落和共现网络均有显著影响。结果说明,随着生物土壤结皮的演替,细菌群落丰度逐渐得到提高,直到苔藓植物的出现,结皮（混生结皮、苔藓结皮）才对细菌丰度发挥显著作用,但对微生物（细菌、真菌）多样性无显著影响;受氮素和脲酶的显著影响,结皮层微生物群落丰度、共现网络复杂性显著高于结皮下层。生物结皮对喀斯特石漠化地区土壤微生物的生长发育有着促进作用,丰富了当地的微生物资源,对土壤健康做出了重要贡献。（3）苔藓结皮、混生结皮和裸地土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量存在明显季节变化特征。具体表现为春夏两季高于秋冬两季,夏季含量最高,冬季含量最低;在春、夏和冬季中,三种氮素含量在苔藓结皮中含量最高,混生结皮其次,裸地最低。在夏季,苔藓结皮土壤的净氨化速率显著高于混生结皮和裸地;在其他三个季节中,三种结皮类型间土壤净氨化速率没有显著差异,且冬季速率均为负值。在春夏两季,苔藓结皮土壤的净硝化速率显著高于混生结皮和裸地;在秋冬两季,三种结皮类型间土壤净硝化速率没有显著差异。在春夏两季,苔藓结皮土壤的净氮矿化速率显著高于混生结皮和裸地,秋冬两季,三种结皮类型间没有显著差异。土壤温度和湿度是影响氮素转化的关键环境因素:土壤温度是秋冬两季氮素转化主要控制因素,土壤湿度是春夏两季氮素转化主要控制因素。结果表明,苔藓结皮在喀斯特石漠化地区能有效地促进氮矿化过程,是养分贮存的重要机制。综上,随着生物土壤结皮的演替和发育,演替后期的苔藓结皮可以显著提高土壤养分水平和微生物丰度,生物结皮表层可以显著积累土壤养分,并且促进微生物群落发展;此外,在不同类型生物结皮中,苔藓结皮的氮素矿化能力最强,是喀斯特石漠化地区氮循环重要组成成分。本研究丰富了在全球变化背景下的生物结皮生态学研究,为喀斯特石漠化生态过程研究提供基础数据和理论支撑,并为石漠化生态恢复实践和建设管理提供新思路。