近几十年来，碳失汇（全球每年7.0 Pg的CO2释放中，约1.7 Pg的CO2不知去向）问题一直是人们关注的焦点。有研究表明，占陆地生态系统约1/3的干旱荒漠区很可能在固碳上起到重要作用。但由于荒漠地区植被稀疏，生态系统稳定性低，植被生物量碳的估测有一定难度。灌木是荒漠生态系统的优势类群，是估测荒漠植被生物量的关键，但许多已有的生物量模型不适用于荒漠灌木。本研究基于相关生长理论，以中亚干旱荒漠区为背景，以准噶尔荒漠为研究区域，从多个尺度和角度深入探究了荒漠植被生物量分配特征（以草本为主）、估测方法（以灌木为主）以及空间分布格局。　　1、荒漠植物生物量分配的变化特征。荒漠草本植物不同生长期、不同物种间、同一物种不同大小的个体间、以及不同植物功能群间的生物量分配比例均有所差异，根冠比并不恒定。随植物生长，个体生物量逐渐增大，但根冠比不断减小。不同物种间成熟期单株生物量、根冠比、叶片生物量比例及繁殖分配比例各不相同，即使是同一个物种，不同个体大小的植株间的生物量分配比例也不恒定，存在显著的个体发育漂变现象。不同植物功能群间的生物量分配比例也不尽相同:类短命植物根冠比＞多年生草本植物＞短命植物=一年生植物;沙质土壤物种根冠比＞山前壤土=砾质土壤＞盐碱土植物;生物量分配比例在科间也有显著差异。　　2、荒漠植物生物学特征间的相关生长关系。荒漠植物形态特征间以及形态特征与地上生物量(aboveground biomass，AGB)之间均具有显著的相关生长关系，大部分呈异速生长关系。同一生活型内不同物种间的生物学特征之间具有相同且共同的相关生长指数，体现了不同物种间趋同适应性。地上生物量与地下生物量(belowgroundbiomass，BGB)间的相关生长关系也随生长期而变化，但在成熟期呈稳定的等速生长。大部分草本植物(71％)的AGB-BGB间为等速生长关系，但不同功能群间的相关生长关系有所差异。水分和盐分等环境因子显著影响了荒漠植物生物量积累和分配比例，但不改变AGB-BGB间的相关生长关系。在具不同降水格局的区域，沿水分梯度AGB-BGB间基本呈等速生长关系，其与降水量和干燥度没有显著关联。因此，稳定的相关生长关系是在多尺度上构建植物生物量估测模型和进行区域尺度植被生物量估测的坚实理论基础。　　3、荒漠植物生物量的多尺度估测模型。利用地上形态因子，建立了典型荒漠植物单株AGB和BGB估测模型，并进行多尺度估测。同时，利用植物AGB-BGB间的相关生长关系，构建了基于AGB的植物BGB估测模型。以准噶尔荒漠建群种梭梭为例，建立了基于植冠体积(CV)的AGB最优模型:AGB=0.6328×CV0.9605，基于等速生长关系建立了梭梭BGB估测模型:BGB=0.8737× AGB0.9394。基于梭梭样方内梭梭总盖度(TC, m2)，建立了总地上生物量(kg)的估测模型(TAGB=0.6757×TC1.1343)和总地下生物量估测模型(TBGB=0.6384×TC1.0959)。基于相对盖度（RC％），构建了区域尺度上梭梭地上和地下生物量密度(t hm-2)的估测模型:DAGB=0.0921×RC11343，DBGB=0.0796×RC1.0959。因此，借助相对盖度实现了多尺度生物量估测的尺度转换。　　4、典型荒漠植物群落生物量分配及其与环境的关系。3种灌木群落的总生物量呈蛇麻黄群落＞白茎绢蒿群落＞准噶尔沙蒿群落的格局，其中灌木生物量占绝对优势，而草本植物很小（3.4％-8.0％），可以忽略不计。同样的现象也见于克隆小灌木准噶尔无叶豆群落。土壤有机质、全氮、速效氮、电导率和生物土壤结皮是影响群落各组分生物量及其分配的主要环境因子。荒漠草本植物具有一定的密度制约效应，但密度调控指数（即相关生长指数）远大于理论预测的-3/2以及湿润地区植物的密度调控指数。荒漠草本植物物种丰富度与单株总生物量间均具有显著的单峰关系，符合中性理论。研究表明，荒漠植物种内和种间发生竞争的可能性较小，物种主要以共生为主。　　5、准噶尔荒漠植被生物量储量。依据《中国植被图》(2001)，将准噶尔荒漠划分为7个植被型，结合多尺度估测模型，估测了准噶尔荒漠植被生物量。初步估测准噶尔荒漠植被生物量总量为7.11×107t，其中地上部分占52.94％，地下部分占47.06％;平均生物量密度为4.24 t hm-2，地上和地下分别为2.24 t hm-2和2.00 thm-2。以梭梭和白梭梭为建群种的温带矮半乔木荒漠的生物量密度(6.10 thm-2)最大;温带矮半乔木荒漠和温带半灌木、矮半灌木荒漠（以驼绒藜、假木贼等为建群种）各占总生物量的50.51％和32.84％，合占总面积的89.55％。　　6、准噶尔荒漠植被生物量的空间分布格局。在小尺度上，荒漠灌木植株点位、投影盖度及AGB3个参数具有不同的种群分布格局特征，其中株数和AGB多为集群分布，而投影盖度多为均匀分布;地形（如沙丘）显著影响草本和灌木生物量的空间分布格局。在区域尺度上，准噶尔荒漠的植被生物量、根冠比和相对盖度均表现出一定空间异质性。植被生物量和相对盖度总体表现为西高东低。根冠比具有不同的变化规律，总体表现为中东部和西南部高、周缘低。降水和温度与植被生物量之间没有显著相关性，但与根冠比分别呈显著负关联和正关联。这表明，随着准噶尔荒漠由暖干向暖湿转变，荒漠植被BGB投入减小，而AGB的投入则相对增加，根冠比减小。　　本研究主要在荒漠植物生物量分配特征、多尺度转换问题以估测区域荒漠植被生物量、荒漠植被的多尺度空间分布特征及其影响因素等方面取得一定进展，为深入了解不同功能群荒漠植被的功能特征、服务全球碳失汇研究提供参考。