近年来，干旱半干旱区生物结皮及其生态功能受到广泛关注，为了探明生物结皮对土壤碳循环的影响及碳累积的贡献，本文以黄土高原水蚀区、水蚀风蚀交错区（简称交错区）和风蚀区为研究区域，研究了不同侵蚀区生物结皮对土壤CO₂通量的影响，分析了相关影响因素，估算了生物结皮土壤碳平衡状况。所得主要结论如下：（1）生物结皮显著影响土壤与大气之间碳交换。生物结皮在具有生理活性时土壤CO₂通量较干燥休眠时减少了162%；在光照条件下，具有生理活性的生物结皮较除去生物结皮显著降低了土壤CO₂通量，其中藻结皮和藓结皮分别降低了92%和305%；生物结皮的光合能力及对土壤CO₂通量的减小程度与生物组成及生物量有关，其中深色藻结皮和藓结皮的土壤CO₂通量较裸地分别减少了141%、484%。（2）生物结皮土壤CO₂通量具有典型的日变化和季节变化特征。生物结皮土壤CO₂通量日变化呈降低-升高-降低的趋势，藻结皮、藓结皮分别在8:00和9:00前后出现碳吸收峰值，CO₂通量分别为0.13和^-1.02μmolCO₂·m^-2·s^-1；雨季前生物结皮土壤日均CO₂通量是雨季中的2.01倍，雨季中是雨季末的3.97倍。雨季前和雨季末生物结皮土壤日均CO₂通量高于去除结皮土壤日均CO₂通量，分别增加了28%和8%，而雨季中则相反，减少了5%左右的碳排放。（3）水蚀区、交错区和风蚀区具有生理活性的生物结皮土壤日平均CO₂通量较去除生物结皮土壤分别降低了5.0%、8.9%和20.5%；水蚀区、交错区和风蚀区生物结皮土壤CO₂通量日变化均呈现单峰曲线趋势，峰值出现在12:00^-14:00左右，大小分别为1.64、1.64和1.37μmolCO₂·m^-2·s^-1，但CO₂通量日变化幅度存在显著差异。（4）温度和水分是影响生物结皮土壤CO₂通量的主要因子，土壤质地、土壤有机质、微生物量碳等因子交互影响着土壤呼吸过程。生物结皮土壤呼吸的温度敏感性指数（Q10）在空间尺度上有一定的变异，水蚀区、交错区变化范围为1.93^-2.43，风蚀区变化范围为4.80-5.56，即风蚀区生物结皮土壤呼吸对温度的敏感性大于水蚀区和交错区。三个侵蚀区生物结皮土壤CO₂通量对水分状况的响应可以用单峰曲线表征，水蚀区、交错区和风蚀区土壤CO₂通量在土壤含水量为60%、40%和30%田间持水量时达到最大。（5）生物结皮有利于土壤有机碳累积，藓结皮一年可以减少约13.24t·ha^-1的碳排放，对生态系统土壤碳“汇”有一定的贡献。