中国夯土长城和世界范围广泛分布的土遗址长期面临表层风化等病害威胁，探索绿色长效的保护技术是文物保护领域关注的热点问题。中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室研究团队联合敦煌研究院中国-吉尔吉斯斯坦文化遗产保护“一带一路”实验室，在土遗址生物保护研究领域取得重要进展。

研究指出，生物结皮可为土长城遗址提供生态兼容的保护屏障，从而为夯土长城提供保护，但其实际保护效果取决于保护作用与损害风险之间的消长平衡，这一平衡受到气候环境、墙体材质与生物结皮演替阶段的共同制约。

研究系统梳理了生物结皮的六大保护机制：降低风速、缓冲温度、消减雨滴溅蚀、减缓径流、限制雨水入渗以及提升夯土力学稳定性。研究同时指出，生物结皮具有保护和损害双重属性，当前科学共识倾向于其在干旱和半干旱区发挥净保护作用，但生物结皮诱导的水分滞留可能加剧冻融循环破坏，苔藓和维管植物可能吸引小型动物活动造成机械损伤。此外，生物结皮的自然演替需数年至数十年，人工接种技术目前尚不成熟。

基于此，研究提出三大未来研究方向：一是沿干旱、半干旱、半湿润及湿润气候带开展长城沿线生物结皮野外调查，结合宏基因组学技术等鉴定关键功能物种，系统评估其利弊效应。二是开发基于本土微生物群落的定向接种技术，优化生长条件，建立涵盖目标物种筛选、植被构建、结皮接种和稳定性维护的遗址保护修复新框架。三是结合遥感与地面监测，建立长期跟踪体系，确定生物结皮保护-损害功能转变的平衡阈值。

该研究以Biocrusts: Guardians of the Great Wall of China为题发表于国际期刊The Innovation。西北研究院奈曼沙漠化研究站段育龙副研究员为论文第一作者，敦煌研究院武发思研究员和西北研究院贾荣亮研究员为共同通讯作者。研究得到甘肃省科技重大专项、国家青年人才计划及甘肃省自然科学基金资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2026.101395

生物结皮对土长城遗址的双重效应