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生物结皮对荒漠生态系统生态功能的维护及土壤有机碳库的稳定具有重要贡献。为探明区域尺度上生物结皮能够固定多大的碳储量,本研究以毛乌素沙地广泛分布的苔藓、藻结皮为研究对象,选取具有代表性的地块采集结皮及下伏0-5cm深土壤,测定其pH、全氮、全磷、有机质,探讨区域尺度上生物结皮土壤养分的空间分异特征;同时选取沙蒿、沙柳、柠条、草地四种沙地典型植被样地,取结皮及下伏10cm土壤测定其全氮、全磷、有机质含量,探讨植被对生物结皮养分分布的影响;并根据采样地块测算的有机碳含量估算整个毛乌素沙地的碳储量状况,并分析生物结皮的碳增汇潜力。主要结果如下:（1）生物结皮及下伏土壤（0-5cm）养分的空间变异性较大。pH、全氮、有机质的半方差函数拟合模型均为球状模型,全磷为线性模型;全氮和有机质具有很强的空间自相关性,全磷的空间相关性则较弱。全氮、全磷、有机质的分布格局均呈现出明显的空间规律性,其含量均表现出自东向西逐渐递减的分布趋势,且整个区域尺度上三种养分含量均偏低,属于养分缺乏的水平。pH则表现为自东向西pH值增大,土壤碱性在逐渐增强,这也符合沙区土壤类型的地带性分布规律。地形对生物结皮及其下伏土壤养分分布均有不同程度的影响。其中,海拔高度对全磷具有极显著的影响（F=11.764,P=0.001）,坡度对全磷的影响亦达到极显著水平（F=10.28,P=0.002）;坡向对生物结皮全氮、全磷、有机质均无显著影响,但表现出:阴坡、半阳坡>阳坡、半阴坡。（2）各植被群落不同部位发育的生物结皮及下伏土层养分含量,总体表现为植冠间显著高于植冠下（除沙蒿群落中发育的藻结皮表现为植冠下高于植冠间）;不同植被类型生物结皮及下伏土层养分含量也有很大差异,苔藓结皮的全氮、有机质均表现为:柠条地>草地>沙柳林>沙蒿地,苔藓结皮的全磷以及藻结皮的全氮、全磷、有机质含量均表现出:草地>柠条地>沙蒿地>沙柳林。（3）生物结皮及其下伏土壤（0-5cm）有机碳密度分布格局与沙地土壤类型的分布相一致,沙地东部及南部平均有机碳密度较高,西部边缘碳密度偏低,平均有机碳密度为0.68 kg.m-2。沙地苔藓结皮盖度范围为0.156.1%,平均盖度值为11.3%,藻结皮盖度分布于0.338.2%之间,平均盖度为14.1%;苔藓结皮以沙地东南缘盖度最高,而藻结皮在沙地北部覆盖较多。地形对生物结皮的分布起着决定性的作用。藻结皮随着海拔高度的增加,其覆盖度表现为逐渐升高,苔藓结皮与之相反;藻结皮随坡度变陡其覆盖度逐渐下降,藓结皮与之相反;坡向对生物结皮盖度的影响总体表现为阴坡高于阳坡。（4）研究区生物结皮及其下伏土层（0-5cm）贡献的总碳储量为22.20TgC,平均有机碳储量为0.79kgC.m-2。其中藻类结皮平均有机碳储量为0.65kgC.m-2,总碳储量为10.35 TgC（46.6%）;苔藓结皮平均有机碳储量为0.88 kgC.m-2,总碳储量为11.85TgC（53.4%）。均明显高于裸沙地的碳储量(0.47kgC.m-2、6.40TgC);表明毛乌素沙地生物结皮蕴含着丰富的有机碳储量。且苔藓与藻结皮的碳增汇比例有所差异,藻结皮的碳增汇潜力来源于结皮层下0-5cm土壤,而苔藓结皮的碳增汇潜力则集中在BSCs层。