摘要
植物生物量与其生存竞争能力、地球物质能力循环等密切相关，是研究生态系统功能的基础与重要参数。过去100多年间，有关生物量的研究主要关注森林生物量的核算，并基于大量实测数据构建了各类树种的材积表和生物量方程，但是由于干旱区位置偏远、面积宽阔、植被稀疏、环境恶劣、区域关注度低等因素，一直没有有效便捷的方法评估干旱区灌木生物量。有关灌木生物量的研究仍停留在物种或个别区域层次，为进一步提升干旱区灌木群落生物量估算速度及精度，本研究基于前人研究成果，以我国干旱区常见灌木(半灌木)样地调查数据为基础，以单株形态结构变化特征作为切入点，将干旱区灌木分为高大直立茎灌木、高大丛生灌木、低矮丛生灌木、低矮丛生半灌木、低矮匍匐灌木5类，通过对不同形态灌木生物量分布异同的比较分析，对非灌丛沙包生物量方程进行筛选及构建，对于灌丛沙包构建沙包生物量方程。推动实现干旱区地上生物量快速估算。主要研究结果如下: (1)灌木在生长发育过程中，冠幅长度与冠幅宽度协同生长，二者具有极强的线性相关关系。但由于干旱区多风沙，灌木经常受到风沙的影响或者其他环境因素的影响，因此造成单株灌木冠幅垂直投影多呈椭圆形。可能受干旱、风沙等因子影响，植株纵向和横向生产策略不同，导致植株高度与冠幅长、宽线性相关关系弱于冠幅长度、冠幅宽度。 (2)灌木形态与地上生物量密切相关，对于干旱区灌木，可以选用一元一次线性模型及植株平面水平结构冠幅面积为预测干旱区灌木地上生物量的模型及预备参数。高大直立茎灌木地上生物量模型为:Y=e2.83LnC+7.62(R2=0.85，SEE=362.61,P＜0.001);高大丛生灌木地上生物量模型为:Y=e1.72LnC+6.28(R2=0.60,SEE=84.76,P＜0.001);低矮丛生灌木地上生物量模型为:Y=e1.96LnC+6.84(R2=0.68,SEE=9.44,P＜0.001);低矮丛生半灌木地上生物量模型为:Y=e1.41LnC+6.37(R2=0.46，SEE=9.44,P＜0.001);低矮匍匐灌木地上生物量模型为:Y=e1.73LnC+6.86(R2=0.71，SEE=137.31,P＜0.001);干旱区灌木统一地上生物量模型为:Y=e0.83LnC+6.26(R2=0.61，SEE=305.91,P＜0.001)。 (3)随着沙包高度增加，白刺属植物灌丛沙包上部、内部生物量或沙包内根系及总根系生物量占总生物量比例均具有增加趋势，但是沙包下部生物量占总生物量比例变化趋势不明显。同时，各组件生物量与总生物量具有良好的线性正相关关系，总生物量对各组件生物量的解释度在72％-97％之间。通过灌丛沙包长度、植株高度两个指标，能够很好的预测白刺属植物灌丛沙包各组件生物量和总生物量，二者对高灌丛沙包各组件生物量及总生物量的解释度达到89％-94％。
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