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摘要灌丛对于干旱区水土流失、荒漠化环境的改善具有重要的价值，在保护荒漠生态系统的生物多样性、丰富生态系统的种群结构和增强荒漠生态系统功能方面发挥着十分重要的作用。灌丛生物量是评价荒漠生态系统功能的基础，亦是客观反映其碳汇作用的重要数量特征，在减缓全球变暖方面具有不可替代的重要作用。我国西北部广大干旱区也是实现“双碳”目标的重要组成部分，植物生物量与其碳汇功能紧密相连，开展干旱区生物量估算有重大现实意义。新疆沙漠面积占中国沙漠面积近60%，该地区的植被碳汇功能在中国沙漠区的碳平衡中具有重要的地位。红柳沙包作为新疆罗布泊地区的优势灌丛植物物种，对罗布泊地区自然环境的治理和改善有着重要的作用，在“碳中和”研究方面也能发挥重要作用。<br>　　目前，基于单株植物的生物量模型已经能够很好地预测单个物种单株生物量及具有相似形态结构的多个物种的生物量。红柳沙包的生物量不仅包括地上和地下生物量，还包括沙包中生物量，相对于平地的灌木丛，其估算将更为复杂，并且有关红柳沙包各器官生物量及整株生物量的预测模型的相关研究还未见报道。因此，本研究基于前人研究成果，以罗布泊地区红柳沙包为研究对象，采集了60组红柳沙包生物量样品，对红柳沙包不同部分的生物量储存特征进行了分析；将Landsat 8 OLI遥感数据和野外实测的红柳沙包生物量数据相结合，采用一元回归、逐步回归、随机森林回归、支持向量机回归和BP神经网络回归五种方法构建红柳沙包生物量模型，分析不同的生物量模型的拟合效果，采用决定系数、均方根误差和平均绝对误差作为指标来评价模型的精度；选择拟合效果最佳的模型估测新疆罗布泊地区红柳沙包生物量的分布特征，为干旱区灌丛生物量估算提供数据支持。主要研究结果如下：<br>　　（1）红柳沙包各形态因子参数相关性均大于0.65，均达到显著水平。红柳沙包各器官之间的含水率差异较大，跨度在4%~53%之间，其中红柳叶的含水率最高，沙包中土壤的含水率最小。红柳沙包落叶中所含生物量最多，占总生物量的61.50%；红柳沙包的沙包中土壤的生物量最少，占总生物量的1.90%。采集的单株红柳沙包的总生物量值范围在220.69~1285.31 kg之间，其中约13.88%的生物量分布在地上部分，约76.85%的生物量分布在沙包部分，约9.27%的生物量分布在地下部分。红柳沙包的生物量主要储存在沙包部分，地下部分生物量分配占比最少。<br>　　（2）构建的一元回归模型的拟合效果较差，模型的决定系数均低于0.4。选择逐步回归法对51种变量进行步进法筛选，最佳筛选结果保留了四个因子构建红柳沙包生物量逐步回归方程，构建的逐步回归模型的决定系数为0.43，模型精度高于一元回归模型。为进一步提高模型的预测精度，采用随机森林回归、支持向量机回归和BP神经网络回归三种机器学习算法构建红柳沙包生物量模型。结果显示，随机森林回归模型精度最高，模型的决定系数为0.7289，均方根误差为0.5054 kg/m2，平均绝对误差0.3682 kg/m2，模型拟合和预测效果最佳。<br>　　（3）用随机森林回归模型估测的罗布泊研究区红柳沙包生物量总量为5.2038×108 kg，研究区单位面积上生物量平均为2.4431 kg/m2，最小值为0.4380 kg/m2，最大值为3.1875 kg/m2，生物量主要集中范围值在2.3462~2.9872 kg/m2，研究区域的东部植被小区和西南方向植被小区红柳沙包生物量较高。虽然随机森林回归模型估测的研究区生物量取得了相对较理想的结果，但依然存在对于低生物量地区的高估以及对于高生物量地区生物量低估的现象。