生物结皮在荒漠生态系统中发挥着多种生态功能,植被冠层往往为其提供了良好的发育场所。目前,在区域尺度上,冠层下与冠层间生物结皮的发育状况环境驱动因子以及生物结皮生态价值定量评估两方面的研究仍较为匮乏。为此,本研究选择跨越半湿润半干旱气候区的毛乌素沙地（42612km2）,在该区全域均匀布设了44个典型样方,分别调查冠层下与冠层间藓、藻两类生物结皮的发育状况与各类环境因子,通过典范对应分析（CCA）和秩相关分析（Sperman）,探讨了二者的关系并识别了主要环境驱动因子,同时使用分类回归树算法（CART）构建冠层下与冠层间两类结皮发育状况的预测模型。其次,在该区全域记录了194个生物结皮分布点,利用气候、植被、地形、土壤栅格数据,采用最大熵模型（Max Ent）预测了该区生物结皮的分布格局与面积。第三,沿该区降雨梯度设置了9个样点,分析并计算了单位面积生物结皮养分积累量,同时通过文献调查获取该区单位面积生物结皮防风固沙、涵养水源、固碳释氧量,采用市场价值法计算了单位面积生物结皮各项生态价值,基于生物结皮面积预测结果,计算了毛乌素沙地生物结皮分项与综合生态价值。主要结论如下:（1）区域尺度上,植被覆盖度、坡度、坡向是冠层下与冠层间藓、藻结皮发育状况的三大驱动因子。冠层下两类结皮覆盖度与植被覆盖度正相关,而冠层间则为负相关,藓结皮趋向分布在阴凉潮湿的冠层下,而藻结皮在冠层间也能够良好生长;冠层间藓结皮覆盖度、冠层下与冠层间藻结皮覆盖度与土壤养分正相关,而冠层下藓结皮覆盖度则为负相关;冠层下、冠层间两类结皮覆盖度与放牧干扰强度均负相关;在坡度较大的阳坡或半阳坡上,冠层下、冠层间藻结皮,以及冠层下藓结皮覆盖度、厚度较高,而在阴坡或半阴坡上,冠层间藓结皮的覆盖度、厚度较高;冠层下与冠层间藻结皮覆盖度、冠层下藓结皮厚度与年均最高温度正相关。冠层下两类结皮覆盖度与年均风速正相关,而冠层间则为负相关。气候水分盈亏量与冠层间两类结皮覆盖度,以及藓结皮厚度正相关,而冠层间则为负相关。（2）区域尺度上,构建了冠层下与冠层间藓、藻结皮发育状况的预测模型。通过决定系数（R2）与均方根误差（RMES）对以上模型予以验证,结果显示:模型总体具有较高的预测精度。植被覆盖度在冠层下藓结皮,以及冠层间藓结皮与藻结皮的覆盖度预测模型中贡献度最大;坡度在冠层下藻结皮,以及冠层间藓结皮的抗剪强度预测模型中贡献度最大;有机质含量与年均最高温度分别在冠层下与冠层间藓结皮的厚度预测模型中贡献度最大。（3）构建了区域尺度生物结皮空间分布预测模型。预测结果为:毛乌素沙地的生物结皮总面积为13636km2,占全域的32%,并且在东南部分布面积最大,在中部、东北、西南部次之,西北部、西南缘、东北缘最低,总体上,自西北向东南方向呈递增趋势。土壤类型、植被覆盖率、水蒸气分压力、年均风速、坡向、气候水分盈亏量、土壤阳离子交换量、实际蒸发散量、土壤湿度是影响生物结皮空间分布的9个主导因子。（4）基于毛乌素沙地单位面积生物结皮每年的养分积累、防风固沙、涵养水源、固碳释氧量,采用市场价值法计算单位面积生物结皮各项生态价值,基于生物结皮分布面积预测结果,评估该区生物结皮分项及综合生态价值。结果显示:毛乌素沙地生物结皮四项功能的生态价值总量为12.47亿元·a-1,每公顷的生态价值为914.75元·a-1。其中,防风固沙服务价值最高,为6.16亿元·a-1,占总生态价值的49.32%,涵养水源和固碳释氧服务价值次之,分别为3.26亿元·a-1和3.06亿元·a-1,占总生态价值的26.14%和24.49%,养分积累服务价值相对较低,为13.1万元·a-1,仅占总生态价值的0.01%。