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工业革命以来，大气中温室气体浓度持续上升导致全球平均气温明显升高，由此也引发了伞球降水格局的改变。全球变暖背景下，主要温室气体(CO2、CH4和N2O)通量和生态系统净碳交换(NEE)的变化决定着温室气体和碳的源汇关系的转化以及对全球变暖的反馈方向和程度，因而倍受关注。因此，研究增温对CO2、CH4和N2O通量的影响以及增温和不同降水格局下的NEE变化对准确预估陆地生态系统对全球变化的响应具有重要的理论和实际意义。然而，目前针对荒漠生态系统的模拟增温研究较少，特别是对生物土壤结皮(BSCs)这一地表主要组成部分的研究更为少见。本文选择腾格里沙漠东南缘天然植被区的藻类、藓类以及二者混生的3种类型BSCs覆盖的土壤为研究对象，以开顶式生长室(OTC)为增温方式模拟全球变暖，通过3年连续观测增温(W)和不增温(NW)处理下BSCs的CO2、CH4和N2O通量以及研究W和NW处理3种降水格局下（递增降水、随机降水和递减降水）BSCs的光合(GEP)和生态系统呼吸(ER)，为准确评估我国温带荒漠BSCs-土壤系统对全球变化的响应与反馈提供数据支撑。所取得的主要结果如下: (1) CO2和CH4通量主要受结皮类型的显著影响，不增温处理下藓类结皮的平均CO2通量和CH4通量分别为96.9和0.0228mg·m-2·h-1，均显著高于藻类结皮和混生结皮。增温1.18℃分别降低了3类BSCs2.38％～15％的CO2通量，却促进了藓类结皮CH4的排放和NO2的吸收。在季节尺度上，3类BSCs的CO2通量最大值均出现在6月或7月，夏季的CO2通量也均高于其他季节，而CH4和NO2通量没有明显的季节变化规律，增温仅对个别月份的温室气体通量影响显著。从年均通量来看，增温对BSCs的CO2、CH4、N2O通量和全球增温潜势(GWP)无显著影响。土壤温度和湿度与3种温室气体的关系随着BSCs类型的不同而异。5cm土壤温度与3类BSCs的CO2通量呈极显著指数正相关关系(p＜0.001)，解释了14.6％～20.5％的CO2通量变化;土壤温度与混生结皮的CH4通量显著指数负相关，但仅解释了4％的CH4通量变化;土壤温度与N2O通量的无显著相关关系。10cm土壤湿度与3种BSCs的CO2通量呈极显著线性正相关(p＜0.001)，解释了11.1％～15.3％的通量变化，与CH4和N2O通量之间的关系随BSCs类型的不同而呈负相关或不相关。此外，增温和不增温处理下的藻类结皮CO2和N2O通量差异与土壤湿度差异之间分别呈极显著正相关(p=0.009)和负相关(p=0.009)。以上结果表明，在全球变暖的背景下，荒漠BSCs-土壤系统主要温室气体通量不会有明显的变化，意味着荒漠生态系统温室气体的排放可能对气候变暖没有明显的反馈。 (2)增温与降水格局变化的互作决定藓类结皮的NEE和GEP的变化，降水格局变化显著影响藻类结皮的NEE、ER和GEP。W处理藓类结皮在递增降水时的GEP较NW处理显著降低65.3％;递增和随机降水时的NEE较NW处理显著增加56.8％和27.0％。NW处理下，藓类结皮递增降水的平均GEP比随机和递减降水显著高100％和84.2％，平均NEE比递减降水显著低35.2％;藻类结皮递增降水的平均GEP和ER比随机降水分别显著高73.2％和37.7％;W处理下两类BSCs3种降水格局间的平均NEE、ER和GEP无显著差异。藓类结皮的累积NEE表现为CO2的源，均高于或显著高于藻类结皮。W处理下藓类结皮递增和随机降水的NEE累积量分别显著增加56.8％和27.0％，藻类结皮3种降水格局下的累积NEE均有所增加，但变化不显著。NW处理下藓类和藻类结皮递增降水的累积NEE比随机和递减降水分别显著低29.9％、31.0％和156、153％，而W处理下3种降水格局间均无显著差异。空气温度与藓类结皮的GEP、ER和NEE均呈极显著正指数相关关系(p＜0.001)，与藻类结皮的GEP和ER呈显著正线性相关(p＜0.05)。土壤湿度与藓类结皮的GEP和ER呈极显著性正指数相关(p＜0.001)，与藻类结皮的GEP和ER呈极显著性正线性相关(p＜0.001)，与藻类结皮的NEE呈极显著性负线性相关(p＜0.001)。由此可见，气候变暖以及降水格局的变化会对荒漠BSCs-土壤系统的碳循环过程带来一定影响。