在系统调查安徽铜陵铜尾矿生态系统生物结皮的分布规律及群落结构的基础上，利用乙炔还原法对处于不同演替阶段的裸地、藻类结皮、苔藓结皮及植物-土壤系统的生物固氮速率及其动态进行定量研究，结合土壤含水量及光温湿度等数据分析生物固氮对环境条件的响应特征，并利用同位素分析法研究生物固氮在植物氮组成中所占比重，同时分析生物结皮对土壤理化因子的影响，进而探讨生物结皮在尾矿生态演替过程中的作用。氮素是重金属尾矿植被恢复的主要营养限制因子，蓝藻为演替先锋植物，生物结皮中蓝藻的固氮作用为尾矿自然演替初期氮素积累的主要途径，对尾矿植被恢复具有重要意义。本研究首次对重金属尾矿中生物结皮的固氮效应进行系统研究，对于人们全面理解尾矿演替过程及机理具有重要的理论意义，同时对于指导尾矿植被恢复工作亦具有重要的指导意义。