生物量研究在全球碳循环及全球变化等研究中具有重要意义,而灌木作为生态系统的重要类型,对其生物量进行研究在准确估算陆地生态系统碳库和碳通量方面具有重要价值。四川是我国灌丛分布面积较为广泛的省份,占全国灌木林地面积的21.4%,川西北地区又是四川灌丛的主要分布区域,但目前系统地对川西北地区灌木生物量回归模型进行研究甚少。因此,本项研究在川西北地区首次采用数学模拟的方法对马桑、峨眉蔷薇、三颗针和野花椒进行了系统的回归模型建立,并初步探讨了4种灌丛的生物量及其分配和根系空间分布特征。（1）在川西北地区首次采用线性回归模型、多项式模型、幂函数模型、指数模型和对数模型对马桑、峨眉蔷薇、三颗针和野花椒建立了系统的回归模型,得到以下结论:①以地径平方与树高的乘积作为变量来估测上述4种灌木生物量可达到很好的拟合效果。②4种灌木各器官生物量及地上部分、地下部分和总生物量的适合模型均为多项式模型、幂函数模型和线性模型,且以多项式模型为最佳。（2）在川西北地区首次系统的分析了马桑、峨眉蔷薇、三颗针和野花椒灌丛生物量及其分配,研究表明:①4种灌丛群落生物量大小排序为马桑＞三颗针＞野花椒＞峨眉蔷薇,分别为17 455.220kg·hm^-2、12 208.421kg·hm^-2、11 000.713kg·hm^-2、10091.298kg·hm^-2。马桑群落生物量高于其它3种灌丛群落生物量主要是由于马桑根瘤菌的较高固氮能力促进了周围植物的生长。4种灌丛群落各组分生物量大小排序及各组分生物量占总生物量的比例各不相同。②在4种灌木种群中,马桑种群生物量远远大于其它3种灌木,达3 796.879kg·hm^-2,而峨眉蔷薇、三颗针及野花椒灌木种群生物量分别为587.337kg·hm^-2、430.691kg·hm^-2、734.002kg·hm^-2。各组分生物量大小排序及各组分生物量占总生物量的比例各不相同,马桑表现为根系＞干＞叶＞枝＞皮;峨眉蔷薇表现为根系＞干＞枝＞皮＞叶;三棵针表现为干＞根系＞叶＞枝＞皮＞果;野花椒表现为干＞根系＞枝＞叶＞皮＞果。4种灌木生物量的器官分配说明,4种灌木各组分生物量的分配与其生物学特性及生境有着密切的联系。③4种灌木根系总生物量大小排序为马桑＞峨眉蔷薇＞野花椒＞三颗针,分别为1 175.028kg·hm^-2、238.290kg·hm^-2、158.413kg·hm^-2和100.407kg·hm^-2,各级根的生物量占总根量的比例各不相同。（3）4种灌木根系的分布一般较浅,根系主要分布于20cm以上的土层中,除马桑0.00～20.00cm土层根系占其总根系生物量的76.71%外,其它3种灌木0.00～20.00cm土层根系均占各自总根系生物量的91.00%以上。4种灌丛根系生物量的这种分配特征与川西北地区的气候和土壤的关系密切。在0.00～20.00cm、20.00～40.00cm和40.00～60.00cm的各层根系生物量分配比例,马桑为11:2:1,峨眉蔷薇为463:32:1,三颗针为178:16:1,野花椒为178:7:1。这是由于不同林地内植物的生长特性不同,使得各灌木林地不同土壤层内根系的生物量存在一定的差异。