包兰铁路沙坡头段人工固沙植被经过五十多年的稳定演变，形成人工-天然植被复合的荒漠生态系统，表层土壤性质和地表覆盖状况发生了明显的变化。该荒漠生态系统由固沙前的均质流沙演变为人工-天然植被复合、维管束植物和隐花植物镶嵌的斑块状植被格局。地表覆被状况的改变，特别是在人工植被区盖度占90％以上的生物土壤结皮拓殖繁衍，无疑引起地表能量分配状况的相应改变。地表反照率是地表辐射平衡中的重要参数，影响地表辐射能量的分配，从而影响生态系统的生物地球化学循环过程。因此，对流沙和生物土壤结皮两种地表反照率进行研究，可以揭示地表覆被特征演变对地表能量分配变化的影响及其参数表达。　　 本研究对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区流动沙丘和1964年建植的人工固沙植被区生物土壤结皮的地表反照率、土壤湿度和地表温度进行了同步测定。分析了生物土壤结皮拓殖繁衍对地表反照率的影响，对比研究了流沙和生物土壤结皮地表反照率与土壤表层水分(0～2cm)和地表温度之间的关系，并提出了反映二者间关系的经验模型。此外，在分析地表反照率日变化的对称性与不对称性特征及其影响因子时，对春小麦不同发育阶段(分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期)的地表反照率日变化进行了观测。主要研究结果如下：　　 (1)湿润地表的反照率明显低于干燥地表的反照率，降雨通过增加土壤湿度显著地影响着地表反照率。地表反照率随太阳高度角增加呈指数递减。排除太阳高度角的影响后，地表反照率随土壤湿度的增加也呈指数递减关系。流沙地表反照率对土壤湿度变化的响应较生物土壤结皮地表敏感。　　 (2)干燥流沙和生物土壤结皮的反照率日变化均呈“U”型，上午与下午对称，流沙地表日平均反照率(0.266)大于生物结皮地表反照率(0.226)。地表温度的日变化趋势与地表反照率日变化趋势相反，且上午与下午明显不对称。因此，分上午和下午两个时段分别讨论地表反照率与地表温度之间的相关性，结果表明地表温度均随地表反照率的上升而线性递减，但其递减速率在上午要明显小于下午。　　 基于以上分析结果，建立了地表反照率与地表温度关系的经验模型：　　 式中，()为地表反照率日平均值；α(Ts)AM为上午地表反照率关于地表温度的函数；α(Ts)PM下午地表反照率关于地表温度的函数；Ts为地表温度(℃)；m为上午观测的总次数；n为一天从早到晚的观测总次数；△ti为第i-1次观测到第i次观测的时间步长(min)。　　 地表反照率与地表温度之间相关关系经验模型(可通过地表温度推求地表反照率)表明用地表温度来量化地表反照率的可行性。　　 (3)对于流沙与生物土壤结皮这样的裸露干燥地表，其反照率的日变化曲线是对称分布的。然而，春小麦地表反照率的日变化随太阳高度角在整个发育期都呈现出不对称特征，当太阳高度角小于50°时，上午的地表反照率要明显大于下午同样太阳高度角时的反照率，当太阳高度角大于50°时，上、下午地表反照率则基本重合。分析推测早晨小麦叶片表面的露珠是造成地表反照率日变化不对称的主要原因。此外，春小麦地表反照率变化的整体趋势是随小麦高度的增加而先升(分蘖期至抽穗期)后降(灌浆期和成熟期)。　　 本研究所取得结论对进一步深入分析荒漠地表的水热变化及其相应的区域陆面过程特征，以及不同覆被条件下地表反照率的定量描述具有重要的理论和实际应用意义。