The microalgae-bacteria symbiotic inoculation

干旱地区的土地退化，表现为沙质土壤结构崩解和功能衰退，限制了可持续发展。虽然微生物接种剂提供了恢复途径，但单株应用通常受限于环境适应性较差。设计上功能互补的微藻-细菌共生群落，利用其代谢协同和生态位互补的核心优势，展现出超越单一菌株的土壤修复潜力。它在促进生物土壤地壳形成、增强土壤稳定性和强化生态功能方面尤为有效。 然而，该联盟通过调控本土微生物网络的结构和稳定性来推动生态系统功能恢复的根本机制尚不清楚。在这里，我们构建了一个微藻-细菌共生群落，并通过微观实验结合风洞试验、高通量测序和分子生态网络分析来测试其效果。该联盟产生了协同效应，使植物地面生物量增加了110%，并增强了生物地壳的形成。因此，临界阈值风速从5.5米提升至11.9米s⁻¹，土壤多功能性较对照组提升了205%。胞外聚合物质（EPS）与土壤骨团稳定性呈强正相关（R² ≥ 0.66）。关键是，接种增强了确定性环境过滤（例如，将蓝藻的均匀选择提升至39.8%），并塑造了一个更简洁、更稳定的微生物共出现网络。 结构方程建模指出，网络稳定性而非复杂性是推动土壤多功能性及最终生态系统抗性的核心枢纽。我们的研究展示了理性设计的微生物联盟在生态恢复中的潜力，并为可预测微生物组工程的机制提供了新见解。