为揭示细根在沙地生态系统物质循环中的作用,采用钻土芯法和埋袋法,对毛乌素沙地开发整治研究中心北实验地天然臭柏（Sabina vulgaris）、油蒿（Artemisia ordosica）细根的生产与周转进行两年的动态研究。主要结论如下:1.臭柏细根占其总根量的60.10%,年平均生物量为14.480t·hm^-2,52.72%为活细根。油蒿的细根占总根系的73.04%,年平均生物量为1.027 t·hm^-2,活细根占53.57%。臭柏细根生物量为油蒿的14.11倍（P<0.05）。臭柏、油蒿细根主要分布0～45cm的土层中,其深度特征值β在0.96左右,细根根长密度和根面积指数在垂直面上呈现相似的规律:年平均细根最大根长密度和根面积指数都出现在表层0～15cm,并随土层的加深而递减。臭柏、油蒿的总细根生物量季节动态均呈现双峰型,臭柏细根生物量峰值出现在春末和盛夏。油蒿细根生物量峰值出现在春末夏初和晚秋。2.臭柏、油蒿细根C、N、P、K、Ca、Mg的浓度呈波动状态。臭柏细根中C、N、P、K、Ca、Mg的现存量在2005年基本呈现倒“S”型,在2006年基本呈现“V”字型。油蒿细根中C、N、P、K、Ca、Mg的现存量总体上看基本呈现倒“S”型。臭柏细根中灰分浓度变化为单峰型,油蒿细根中灰分浓度变化呈现倒“S”型;臭柏、油蒿干重热值变化与灰分浓度变化趋势相反。灰分总量、干重热值、去灰分热值现存量随季节变化,臭柏2005年呈“S”型,2006年呈“V”型。油蒿呈倒“S”型。3.臭柏细根分解系数（K）为0.0004d^-1,为油蒿(0.0009d^-1)的44.44%。臭柏和油蒿细根年分解率为17.6%和41.8%,半分解时间分别为1639d、544d,分解95%时间分别为7396d、3102d。在臭柏、油蒿细根分解过程中,C、P浓度表现为上升与下降交替进行的波浪形下降, K浓度呈快速下降趋势,N、Ca浓度变化呈上升趋势,Mg浓度为波浪形上升。臭柏、油蒿C/N和C/P的动态变化表现为相同的变化趋势,变化幅度存在显著的差异（P<0.05）。木质素浓度的变化趋势为单峰型,纤维素浓度变化为上升和下降交替波浪型。C、P、K、Mg均表现为释放,释放率油蒿>臭柏。元素重量损失率K>P>C>Mg。N在臭柏分解中表现为积累,在油蒿分解中表现为释放;Ca在臭柏、油蒿细根分解中都表现为积累的趋势,积累率为油蒿>臭柏。4.不同计算方法估算两种植物的细根生产量和周转率差异可达2～3倍。臭柏、油蒿细根年生产量分别为5.868t·hm^-2·a^-1、0.428t·hm^-2·a^-1 ;细根年死亡分别为5.309t·hm^-2·a^-1、0.357 t·hm^-2·a^-1;年分解残留量分别为4.534t·hm^-2·a^-1、0.250t·hm^-2·a^-1;细根周转率分别为0.788times·a^-1、0.892times·a^-1。臭柏各养分归还量大小顺序为C>Ca>N>K>Mg>P,油蒿为C>K>Ca>N>P>Mg;臭柏各养分归还比为K>C>P>N>Ca>Mg,油蒿为K>C>P>N>Mg>Ca。在分解过程中C、N、P、K、Mg表现为释放,Ca表现为积累。臭柏细根分解释放量C>K>P>N>Mg,油蒿细根分解释放量C>K>N>P>Mg,与臭柏略有不同。臭柏年细根年能量净生产量是油蒿细根的11.23～16.58倍,年能量年归还量是油蒿的9.21～20.27倍。年能量分解释放量是油蒿的4.49～9.88倍,臭柏、油蒿细根的能量归还比分别为51.70%、为57.86%。5.臭柏群落细根生产动态与0～15cm土壤含水率在P< 0.05水平下相关,并且与空气相对湿度达到极显著相关;油蒿细根生产动态与表层土壤含水率相关系数比较大,但是均未达到显著水平。臭柏、油蒿的细根分解除受自身特性影响外,还与微气象因子有关。臭柏、油蒿细根分解与样地温度达到显著的正相关（P<0.05）,油蒿细根分解与样地的相对湿度、露点温度、绝对温度间达到极显著的负相关（P<0.01）。两种植物细根分解与土壤含水率间不存在显著的相关性。本项研究成果为全面系统研究毛乌素沙地主要群落的细根周转和相关机制,特别是细根在半干旱地区沙地生态系统中养分循环、碳平衡中的重要作用提供理论依据。对于揭示沙地人工林退化机理、维持措施和树种选择及搭配具有重要意义。