近年来,在全球气候变化的背景下,干旱半干旱地区生态系统与大气之间的CO₂气体的交换成为关注的热点。毛乌素沙地作为干旱半干旱地区生态系统的重要组成部分,生物结皮大面积分布,部分地区覆盖度可以达到70%。生物结皮能够通过光合固碳作用增加土壤有机碳含量,影响土壤呼吸过程,对维持区域碳平衡具有重要的作用。然而,许多荒漠生态系统土壤碳循环的研究却忽略了生物结皮层的影响。本文以毛乌素沙地广泛分布的藓类结皮和藻类结皮为研究对象。野外调查生物结皮的分布、生长状况,研究不同类型生物结皮的光合特征及其对土壤CO₂通量的影响,分析其影响因素。旨在为理解荒漠生态系统在陆地碳循环中发挥的作用提供支持,为荒漠地区碳平衡研究提供参考。主要结果如下:⑴生物结皮层显著提高土壤有机质、全氮、全磷含量,降低土壤pH值。相对于旱季（5月）,雨季（9月）生物结皮新陈代谢旺盛,由于自身光合固碳作用以及腐殖质矿化速率增加等,土壤有机质和全磷含量显著提高。土壤中的全氮可能部分用于满足生物结皮新陈代谢的消耗,部分被雨水淋失至深层土壤,导致其含量明显降低。⑵不同类型生物结皮的光合速率差异显著（p<0.01）,藓结皮的光合速率为藻结皮的2倍。生物结皮光合速率的日变化特征表现为明显的“双峰”曲线,峰值出现在9:00和17:00左右;生物结皮光合速率具有明显的季节变化规律,整体上随着时间呈现“单峰”形态变化。土壤温度日变化特征基本呈现“单峰”曲线变化趋势,土壤水分随时间逐渐降低。生物结皮光合速率与2cm、5cm层的土壤水分以及空气湿度呈显著正相关关系;藓结皮光合速率和2cm、5cm层土壤温度呈显著正相关关系,藻结皮光合速率与土壤温度、近地面气温呈现负相关关系。⑶生物结皮层能够显著降低土壤CO₂通量。表现在,移除藓类和藻类结皮后,土壤CO₂通量分别增加8.1%和4.9%。相对于干燥条件,湿润条件下,生物结皮的土壤CO₂通量平均降低171%。生物结皮的土壤CO₂通量具有明显的日变化规律,总体上呈现双峰变化趋势,最大值出现在11时和16时左右;生物结皮的土壤CO₂通量季节变化呈现“单峰”形态,最大值出现在7月和8月。⑷藓类结皮的土壤CO₂通量的Q₁₀值（1.58）和藻类结皮的土壤CO₂通量的Q₁₀值（1.65）均显著高于裸地对照（1.51）,裸地土壤CO₂通量对土壤温度变化更为敏感。生物结皮的土壤CO₂通量与土壤温度呈现显著的指数函数关系,其中5cm、10cm层土壤温度对土壤CO₂通量解释能力较高;土壤CO₂通量与2cm层的土壤水分呈现二次函数关系,与5cm、10cm层的土壤水分呈现正线性关系,对2cm、5cm层水分具有更强的依赖性。