人工苔藓结皮作为一种新型的防风固沙潜在途径而备受关注,但种源不足仍然是在野外自然条件下苔藓结皮工程化恢复面临的瓶颈问题之一,苔藓种源的扩繁效率亟待提高。为进一步优化已有苔藓结皮种源扩繁技术,并揭示不同外源添加物对苔藓结皮培育恢复的作用机理,本研究采用4因素2水平正交试验设计,深入探讨了菌类(放线菌,巨大芽孢杆菌)、藻类(小球藻,具鞘微鞘藻)、沙蒿胶(有,无)和基质类型(沙土基质,配方基质)对苔藓结皮种源扩繁和野外恢复效果的影响。主要结果如下:(1)几种外源添加物均可促进苔藓结皮的发育扩繁。4因素中,仅基质类型显著影响了苔藓结皮的盖度和株密度,沙土基质处理的苔藓结皮盖度和株密度均值比配方基质处理分别高61.0%和17.5株/cm~2;苔藓结皮最适扩繁组合为“沙土基质+放线菌(1 g/kg基质)+小球藻(2 g/m~2)”,在30 d内,上述组合在培养箱条件下(光照6000 lx,光周期12 h/d,温度20℃,空气湿度75%),可将1 m~2盖度为92.0%的野外苔藓种源培育为4 m~2盖度为97.1%的苔藓结皮,实现了4倍扩繁。(2)培养箱条件下,“沙土基质+放线菌+小球藻”在培育15 d后生长状况逐渐超过其它处理,扩繁效果至培育30 d达到最优。放线菌和小球藻的组合添加对苔藓培育15～30 d时微生物的群落结构影响最明显,放线菌的添加使细菌菌门中占绝对优势的放线菌门(Actinobacteria)相对丰度在培育15～30 d时增加,小球藻的添加使绿藻门(Chlorophyta)相对丰度、真核生物丰富度和多样性均呈现先增加(15 d)后下降(30 d)的趋势。同时,也使该处理的土壤有机质和全氮含量在培育15～30 d增加,提高了培育15～30 d阶段苔藓的过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量、降低了丙二醛(MDA)含量,延缓了苔藓结皮的衰老速率。(3)野外自然环境下,“沙土基质+沙蒿胶+巨大芽孢杆菌+小球藻”和“沙土基质+放线菌+小球藻”两种处理均在培育70～105 d阶段快速发育恢复形成稳定的苔藓结皮并优于其它处理,而至培育140 d时恢复状况下降。小球藻的添加对苔藓恢复70～140 d阶段微生物的群落结构影响最明显,使绿藻门(Chlorophyta)相对丰度和真核生物多样性呈现先增加(70 d)后下降(140 d)的趋势,真核生物丰富度增加,而巨大芽孢杆菌、放线菌和具鞘微鞘藻的添加,均未使各细菌菌门相对丰度在整个培育期内发生明显变化。同时,小球藻添加处理也使土壤有机质和全氮含量先增加(70 d)后下降(140 d),提高了培育70～140 d苔藓的过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量,降低了丙二醛(MDA)含量,使苔藓结皮具有良好的抗逆性。(4)野外恢复与室内扩繁的主要区别是,野外恢复中不同菌类添加的促进作用差异不明显,而小球藻添加起关键作用。表现在野外“沙土基质+沙蒿胶+巨大芽孢杆菌+小球藻”和“沙土基质+放线菌+小球藻”两种处理的苔藓结皮至培育末期恢复效果均较好并优于其它处理。