长期以来，生物措施，即植树造林和种草，是防沙、治沙和固沙的主要途径，在实践中也取得不错效果。但是在环境极端恶劣的地区，其水分承载力不足以支撑由维管束植物组成的优势植被，因而生物结皮盖度常常超过维管植物成为主要的植被覆盖。然而沙漠微型生物结皮的形成前提是流沙的固定，否则，在流动的沙地上不可能形成结皮。在一些风蚀灾害极其严重的地区，无法自然形成生物结皮，需要工程治沙技术加以辅助。本研究在野外调查采样的基础上，结合室内实验的分析测定，研究了沙坡头试验站附近沙丘铺设的五种机械沙障组合样地的生物理化性质，结合各类土壤因子的相关性分析，比较了不同机械沙障组合对生物结皮发育状况的影响，为筛选出促进生物结皮快速形成的最佳工程固沙措施提供理论依据。由于受降水匮乏的影响，在极端干旱区难以形成生物结皮，因此，我们结合筛选出的最佳工程固沙措施（譬如覆网措施），试图在敦煌地区尝试复合生物结皮的构建以达到固沙的目的，研究了敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站附近沙地铺设的三种固沙措施条件下对促进人工生物结皮形成的影响，为尝试不同固沙措施促进人工生物土壤结皮形成的应用研究提供理论依据。　　本研究取得以下主要结论:　　1、对沙坡头不同机械沙障组合样地下土壤温度变化的研究表明:机械沙障布设第1-2年，不同机械沙障组合下样地的土壤表层温度与裸沙相比差异显著，且网的颜色对土壤表层温度影响不大，而网的层数对土壤表层温度影响较大，双层网明显提高了土壤表层温度;机械沙障布设第2-3年，不同机械沙障组合下样地的土壤表层温度与裸沙相比差异不明显，可能是由于土壤表层细粒物质增多拦截降水能力增强，导致土壤热容量增大，从而土壤温度变化较小。　　2、对沙坡头不同机械沙障组合样地下土壤水分含量变化的研究表明:不同机械沙障组合下垂直剖面上的土壤水分表现出不同的变化规律，说明机械沙障措施直接影响着土壤水分的再分配:并且随着机械沙障布设时间的推移，不同机械沙障组合对土壤水分的再分配有着不同的影响，有一定的蓄水保水作用。　　3、对沙坡头不同机械沙障组合样地下生物理化属性变化的研究表明:机械沙障措施的铺设均能在一定程度上辅助增加生物结皮层土壤微生物含量和养分含量以及辅助细化土壤颗粒组成，促进生物结皮的形成发育，但不同机械沙障组合对土壤微生物含量、养分含量和颗粒组成的影响程度不同，双重机械沙障措施更能提升土壤微生物含量和养分含量以及辅助细化土壤颗粒组成。机械沙障措施的铺设对生物结皮下层的土壤微生物含量、养分含量以及颗粒组成亦有小幅度增加影响，但主要影响是在生物结皮层，土壤微生物含量、养分含量和细颗粒有明显的表聚现象。　　4、对沙坡头不同机械沙障组合样地下各类土壤因子的相关性分析表明:不同机械沙障组合样地下生物结皮层的光合生物量、蓝藻含量、细菌含量、全磷含量、全氮含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、粘粒含量、细粉粒含量和粗粉粒含量与结皮厚度呈正相关关系，这些土壤因子含量的增加均能增加藻结皮的厚度，促进藻结皮的发育。　　5、对敦煌不同固沙措施样地下生物理化属性变化的研究表明:三种固沙措施的铺设均能在一定程度上辅助沙地表面上土壤微生物的定殖、养分含量的保留和土壤颗粒组成的细化，促进人工生物结皮的形成发育，但不同固沙措施对土壤微生物含量、养分含量和颗粒组成的影响程度不同。　　6、综合本研究的各项实验结果:在沙坡头地区，双重措施尼龙网直立式沙障+尼龙白色双层网平铺式沙障和尼龙网直立式沙障+尼龙白色单层网平铺式沙障两种方案更易促进生物结皮的快速形成，且生物结皮的发育程度更好;在敦煌地区，喷洒生物结皮粉末+铺设平铺式沙障和喷洒生物结皮粉末+喷洒凹凸棒两种复合结皮的构建方案更有助于促进人工生物结皮的形成。