矿山开采和浮选形成的尾矿废弃地不仅占用大片土地,而且还对周边的生态景观和环境造成影响。铜陵是我国六大铜业基地之一,区内形成多处铜尾矿废弃地,多数尾矿废弃地处于自然生态恢复状态。尾矿废弃地的自然生态恢复过程表现为典型的生态系统原生演替过程：弃置后的尾矿裸地表面首先形成以藻类、藓类占优势的生物土壤结皮,而后草本维管植物定居并逐渐形成自然植物群落。生物土壤结皮是由细菌、真菌、藻类、地衣和藓类植物等有机体与很薄的土壤共同形成的一个复合的生物土壤层,对生态系统的稳定和恢复具有重要意义。在铜陵的2处铜尾矿废弃地上,生长着3种类型生物土壤结皮(即：藻类结皮、藓类结皮和藓-藻混合结皮)。本研究以铜尾矿废弃地上自然生长的生物土壤结皮为对象,分析了生物土壤结皮下层的尾矿理化性质及生物学性质；通过PCR-DGGE和测序相结合方法分析铜陵铜尾矿废弃地生物土壤结皮的蓝细菌、固氮菌和不产氧光合细菌的种类组成及多样性；同时对生物土壤结皮在尾矿废弃地生态恢复中的作用进行探讨,结果表明：1)铜陵铜尾矿上的生物土壤结皮能够显著增加下层尾矿含水量、有机质、总氮、碱解氮、总磷、有效态磷含量；同时导致pH降低；2)铜陵铜尾矿上的生物土壤结皮能显著提高下层尾矿的微生物量碳、氮,增加尾矿中脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性；3)16S rRNA特异基因测序比对结果表明,铜陵铜尾矿废弃地上的生物土壤结皮中的优势蓝细菌主要为微鞘藻属(Microcoleus)和细鞘丝藻(Leptolyngbya)种类；4)nifH基因测序比对结果表明,铜陵铜尾矿废弃地上的生物土壤结皮中固氮蓝藻是构成自由固氮细菌的主要类群；5)16S rRNA特异基因测序比对结果表明,铜陵铜尾矿废弃地上的生物土壤结皮中的不产氧光合细菌主要是鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)的Kaistobacter属；根瘤菌目(Rhizobiales)的叶杆菌属(Phyllobacterium)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)。