科学家在对新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠的研究中发现，细菌和藻类、地衣、苔藓等孢子植物在固沙方面作用巨大。
面积４．８万平方公里的古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地腹部，是我国最大的固定和半固定沙漠。这里稀疏的荒漠植被和冬春起风季节的少量降水，被认为是阻止沙漠起沙的原因。但科学家对大面积分布于沙漠表面的绿色、黑色以及灰黑色覆盖物进行研究后认为，长期以来人们忽略了孢子植物形成的"生物结皮"在维持沙漠稳定方面的突出作用。
中国科学院新疆生态与地理研究所研究员张元明，正在对古尔班通古特沙漠奇特的微观世界进行探索。他在１０００至２０００倍的电子显微镜下，看到了"生物结皮"的真实结构，细小的沙粒并不是以单独颗粒的形式存在，而是被微生物形成的黏液粘连，或者被藻类、地衣和苔藓的假根捆绑起来。
"生物结皮其实是最接近细沙的防护网，束缚了沙粒的流动，从而起到固沙的作用。"张元明说。他通过地物光谱和遥感（ＴＭ影像）技术观测到，古尔班通古特沙漠表面约有４０％至６０％的表面被这种特殊"皮肤"覆盖，与之形成对比的是我国最大的流动沙漠塔克拉玛干沙漠表面没有这种覆盖物，其活化程度远远大于前者。
在进一步的研究中，科学家发现了自然界中４种生物形成不同结皮的替代过程，也掌握了生物结皮在每个阶段的发育特征：微生物形成的结皮厚度为２至３毫米，藻类和地衣形成的结皮厚度为２０至３０毫米，而苔藓结皮能够达到８０至１００毫米，它的抗机械力也最强。试验测定的数据表明，裸露的沙地在风速为每秒钟８．４２米的条件下就能起沙，而全部覆盖"生物结皮"的沙地则在任何条件下都不能起沙。专家警告说，人类的放牧等活动将"生物结皮"破坏３０％后，沙漠地表将不能克服风蚀影响，而破坏程度达到８０％后的沙面抗风蚀能力则等同于裸沙。
生物结皮的生长替代过程在实验室得到模拟，微生物、藻类、地衣和苔藓分别形成了完整的结皮，同时还证明了其降低沙粒粒径、固氮肥壤的作用。科学家乐观地预测，利用"生物结皮"机理进行固沙的新技术，将为人类治理风沙灾害节约很大的社会资源。
张元明说，沙漠中的微生物和孢子植物依靠早晨的少量露水维持生命，能够适应在零下１０摄氏度到６０摄氏度之间的低营养环境。通过播撒培养剂和供应少量水分，使其在大面积流沙中"定居"，就能实现固沙，补充完善我国目前采用的"乔、灌、草"结合的防风固沙生态体系，尤其适合用于荒漠化地区实施重大工程后对地表破坏的恢复。
据了解，美国和加拿大等国的科学家已经对"生物结皮"作了大量研究，目前还没有实际应用于固沙实践。我国研究人员提出了相反的研究课题，论证"生物结皮"是否会影响降水下渗，损害其他植物用水等反面命题，研究"生物结皮"作为治沙技术的可行性。张元明说："乐观地估计，这项技术在３至５年后即能推广，将是对固沙理念的拓展。"
