全球变暖是地球系统科学领域的热点问题。全球增温现象显著的原因是大气中以CO2为主的温室气体的大量积聚，此外人类活动包括1850年以来的工业化、化石燃料的燃烧等。森林是陆地生态系统的重要组成部分，充分发挥森林的固碳能力关系到能否降低大气CO2浓度和抑制全球变暖趋势。本研究选择干旱区特征性灌木植物——柽柳为研究对象，通过对柽柳冠下地表有机质沉积的观测以及地下土壤有机碳含量年际变化的研究，查明柽柳冠下土壤有机碳的积累情况及其碳蓄积作用，并探讨柽柳在全球气候变化和碳循环中的作用及贡献，为进一步研究干旱区碳循环及其碳汇功能提供基础数据。研究认为：　　 1)通过观测年的观测，得出柽柳旺盛的生长及风沙平稳堆积环境的动态平衡，保证了年轮层的形成。柽柳生长量和凋落物量大小主要与林龄和冠幅的大小有关。观测年柽柳包的年沉积率为0.49 cm/a，其中沙层年沉积率为0.44 cm/a，枯枝落叶层的年沉积率为0.05 cm/a。沙层堆积速率高是柽柳包的一个特点，因此前一年的枯枝落叶层会被来年的沙层完全覆盖。由观测点年沉积量观测图可看出柽柳包有些部位有极少量的侵蚀，且主要集中在柽柳包迎风面，背风面无任何侵蚀，年总堆积量为正值，因此柽柳包2006年观测年层是连续的、无缺失现象。　　 2)柽柳包剖面年层中的有机碳含量随着有机质堆积条件变化出现波动现象，整个柽柳包剖面有机碳分布自上而下呈现如下规律：表层的有机碳含量(2005年)很高(14.33kg/m2)，随着年份的久远，有机碳含量每三至四年呈现出一种有规律的凹凸起伏，CL1柽柳包年层有机碳含量(1989-2005年)的平均值为4.91kg/m2，CLa柽柳包年层有机碳含量(1979-2005年)的平均值为5.13kg/m2。　　 3)建立柽柳包年层时间序列与当地仪器记录的气候要素时间序列进行对比，通过统计相关分析，得出柽柳包年层有机碳含量能够敏感反映的气候要素有3月和10月气温、11月小型蒸发量、以及12月地温。　　 4)通过对温度、湿度、微生物活动以及枯落物自身性质等特点进行分析讨论。加之对枯枝落叶层腐烂程度的实验分析，可以看出近年枯枝落叶的分解量是随着年代的久远，逐年加大，而在更久远的年代中呈现出的是一种平稳态势。因此，在有限的观测和分析中，认为柽柳沙包层状结构可长久的保存下去，柽柳沙包年层可成为现代风沙作用强烈的荒漠地区恢复和重建古地理环境的重要手段。　　 5)国内外大多数研究以剖面1m深度为计算参照标准，通过计算得到最终结果：CL1剖面(1m深)的总有机碳蓄积量为88.25(kg/m2)，CLa剖面(1m深)的总有机碳蓄积量为99.71(kg/m2)。从年周期观测尺度来考察，单位柽柳林面积中的碳蓄积量较大，林下土壤中的碳蓄积量更大，因此，柽柳是干旱区重要碳汇之一。