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荒漠化地区生物结皮能够影响土壤的稳定和侵蚀、土壤-植物-水分关系、水分渗透、蒸发、径流，地表凝结水，以及植被的生长等，引起了国内外生态研究者的广泛关注。本论文以库布齐沙漠地表发育良好的生物结皮为研究对象，通过实验室种类鉴定、理化性质分析及野外动态监测，阐述了固定沙丘样地植被及生物结皮组分的多样性组成，研究了生物结皮对土壤粒径、土壤容重、土壤含水量的影响，同时也对生物结皮与环境水因子的相互影响关系进行了探索性研究，结果表明：1.生物结皮与无结皮表土相比，增加了土壤的粘粒和粉粒含量，减少了土壤砂粒含量，其中藓结皮和藻结皮粘粒百分含量分别增加了2.798%和2.007%，粉粒百分含量分别增加了0.974%和0.86%；生物结皮的存在降低了土壤容重，表现为藓结皮<藻结皮<无结皮，在垂直分布上随着土壤深度的增加土壤容重呈现递增趋势；生物结皮对不同深度土壤的含水量影响不同，其中增加了0-10cm土层的土壤含水量，减少了10-30cm土层的土壤含水量，藓结皮增大或减小的值大于藻结皮增大或减小的值。2.生物结皮光合作用的日变化曲线是单峰型的，最低峰值在14:00时左右，呼吸作用的日变化曲线是双峰型的，最大峰值出现在10:00时和22:00时左右，无论是光合活性，还是呼吸速率均表现为藓结皮>藻结皮的趋势；藓结皮雨后光合Yield值和呼吸速率值相比雨前分别增大了0.21和0.06，藻结皮光合Yield值和呼吸速率值相比雨前分别增大了0.20和0.08，其中藓结皮达到极显著水平（P<0.01），藻结皮达到显著水平(P<0.05)，说明含水量的增加可以加强生物结皮光合和呼吸特性值。3.降雨前、降雨后土壤含水量的日变化趋势表明：表层0-5cm土壤含水量及持水力在降雨前和降雨后均表现为藓结皮>藻结皮>无结皮，而下层20-30cm则表现为：雨前是藓结皮>藻结皮>无结皮，雨后是藓结皮<藻结皮<无结皮，表明生物结皮对土壤水分的驱动调控作用大于无结皮，尤其是藓结皮对深层水分的驱动力一直延续到30cm土层深度，并且生物结皮减缓了土壤水分的下渗速度，延长水分在土层表面的滞留时间，增加土壤的饱和持水量。4.对比分析藓结皮、藻结皮和无结皮的蒸发强度得出：藓结皮的平均蒸发强度值是0.078mm，藻结皮是0.163mm，无结皮是0.216mm，表现出藓结皮<藻结皮<无结皮的变化趋势；日蒸发强度值曲线的变化幅度存在差异，依土壤含水量的大小而定。土壤含水量高时生物结皮的土壤蒸发强度强于无结皮，土壤含水量低时生物结皮的土壤蒸发强度和无结皮差异不明显；生物结皮明显影响土壤水分蒸发过程，其机理不是单纯的抑制或促进，不同的时间段表现出不同的蒸发机理。基本是土壤含水量较高时是促进蒸发，土壤含水量较低时抑制蒸发。但从整个土壤蒸发累积过程来看，生物结皮抑制了土壤的蒸发。5.观测期间藓结皮的平均凝结水量是1.916mm，藻结皮是1.496mm，无结皮是1.207mm，凝结水形成量的趋势变化是藓结皮>藻结皮>无结皮；凝结水的日变化曲线基本相同，都呈单峰型，峰值出现在4:00时～7:00时之间。凝结水的形成直接受到大气相对湿度和温度的影响，大气相对湿度和凝结水量呈正相关，温度和凝结水量呈负相关。