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黄土高原作为我国重要的粮食产地,一直以来受降雨量不足和降水时空分布不均的影响,粮食产量低下且不稳定。为了改善土壤水分状况,地膜和秸秆覆盖种植技术被广为应用。为深入了解不同覆盖模式对农田环境的影响和进一步完善覆盖栽培技术,本试验在半干旱区（宁夏彭阳县）设置多种覆盖种植方式（S:平作秸秆覆盖;B:生物降解膜秋覆盖;D:全膜双垄沟;P:平作普通地膜覆盖;R:垄膜沟播种植;CK:裸地平作）,分析不同覆盖种植方式对于农田土壤水分、温度、呼吸的变化特征以及春玉米生长和产量的影响,主要研究结果如下:（1）覆盖对土壤水分的影响两年中播后0-60 d阶段各处理0-200 cm土层平均土壤含水量较CK处理提高幅度为5.12%-29.60%;对于浅层（0-60 cm）土壤储水量的提高幅度大于深层（60-200 cm）土壤储水量的提高幅度;到了播后60-160 d阶段各处理0-200 cm土层平均土壤含水量较CK处理提高幅度为3.29%-13.19%,显著降低,这一阶段覆盖处理0-60 cm土层土壤储水量与CK处理无显著差异,深层土壤尤其是120-200 cm土层土壤储水量较CK处理有明显提高。地膜和秸秆覆盖均能显著提高集雨能力。2019年播后60 d-100 d阶段,降雨量高达255.3 mm,各覆盖处理0-200 cm土层平均土壤含水量较CK处理提高幅度在8.73%-23.76%之间,在其它阶段的提高幅度为0.83%-15.64%。其中生物降解膜覆盖（B）处理在生育前期表现出与普通地膜相似的保水能力,后期该处理下土壤含水量与CK无显著差异。保水能力表现为:地膜秋覆盖处理（P）>秸秆秋覆盖处理（S）>全膜双垄沟处理（D）>垄膜沟播处理（R）>生物降解膜覆盖处理（B）（2）覆盖对土壤温度的影响各处理生育期内土壤温度的季节变化呈现前期波动大,后期趋于平缓的曲线。各覆盖处理（B、D、P、R）改善了玉米幼苗生长的土壤热环境,减缓了早春季节的冷害胁迫。播后0-100 d阶段各覆膜处理（B、D、P、R）下土壤0-25cm土层土壤平均温度和裸地平作处理（CK）相比增幅分别为7.72%、12.36%、16.60%和1.69%。播后100-168d阶段增幅分别为-0.46%、5.97%、7.10%和0.64%,增温效果远低于生育前期。秸秆覆盖驱动的土壤降温幅度在播后0-100 d为7.76%,远大于后期的1.43%。与CK相比,各地膜处理夜间的升温幅度均大于日间,降低土壤的昼夜温差0.77℃-2.46 ℃。秸秆覆盖下的土壤温度表现出夜间降温幅度小于日间。可降解生物膜前期增温效果与普通地膜相似,在生育后期与CK处理土壤温度无显著性差异。垄膜沟播（R）在降雨较多年型增温效果很微弱,全生育期0-25 cm土层土壤平均温度较其他覆膜处理（B、D、P）处理分别低3.19℃、2.81℃和3.80℃,与CK处理间无显著差异。我们发现在增温效果方面:P（20.26℃）>D（19.40℃）>B（18.61℃）>R（17.96℃）>CK（17.69℃）>S（16.67℃）。（3）覆盖对春玉米生长和产量的影响播后0-80 d阶段B、D、P和R处理下的春玉米株高分别较CK处理显著提高了28.96%-109.09%、27.32%-81.82%、31.15%-143.18%和20.16%-50.00%。播后0-120 d阶段单株干物质量分别较CK处理显著提高了7.78%-744.08%、7.73%-679.59%、13.18%-1154.69%和8.08%-329.39%。播后0-60 d阶段的春玉米叶面积分别较CK处理显著提高了14.88%-513.52%、7.78%-506.63%、16.09%-737.01%和6.28%-500.04%。随着生育期的推进,各处理间的株高、单株干物质量和叶面积差异逐渐减小。秸秆覆盖导致早春土壤温度较低,影响了作物早期的生长发育,S处理在两年生育期内各阶段单株干物质量均低于CK处理,株高和叶面积在播后0-80 d阶段显著低于CK处理。最终导致产量和水分利用效率于CK处理相比分别低28.56%和36.50%。地膜覆盖种植方式改善了土壤的耗散结构,缩短了春玉米生育前期的生长周期。B、D、P和R处理两年平均籽粒产量分别比CK处理高23.34%、22.65%、28.06%和20.76%,水分利用效率分别比CK处理高8.82%、14.88%、11.60%和10.72%。（4）覆盖对土壤排放的影响。S、B、D、P和R处理农田生育期的土壤总排放量较CK处理分别提高了32.61%、34.13%、28.61%、51.70%和40.34%。土壤呼吸的季节变化与作物生育期密切相关,各覆膜处理（B、D、P、R）下土壤呼吸表现出相似的季节变化,在播后80 d达到土壤呼吸排放速率峰值后逐渐下降。S和CK处理则在播后100 d达到最大值后逐渐减少。观察土壤呼吸日变化发现,随着生育期的推进所有处理土壤呼吸速率峰值由12:00（6月21日）到了14:00（7月11日）。三个处理下的土壤呼吸季节变化呈单峰型,在播后80 d达到峰值,异养呼吸日变化与土壤呼吸表现出相同的规律。影响土壤呼吸季节变化的主要因子是土壤温度,指数方程Rs=aeb T可以较好的拟合二者之间的关系,各处理均呈显著正相关。利用公式Q10=e10b计算各处理的土壤温度敏感系数发现,各覆盖处理（S、B、D、P、R）下土壤Q10与CK处理相比均有不同程度下降。用二次项函数Rs=ax2+bx+c拟合土壤呼吸与土壤湿度之间的关系发现,所有处理均呈显著相关关系,拟合B、D、P和R处理的二次函数为开口向下,CK和B处理的二次函数为开口向下。S处理由于产量较低,碳排放效率（CEE）显著低于其他处理综合考虑,生物降解膜覆盖处理（B）、全膜双垄沟处理（D）、平作普通地膜覆盖处理（P）和垄膜沟播处理（R）较裸地平作（CK）均可起到改善土壤水热状况和增产效果。其中双垄沟处理（D）表现出最好的水分利用效率（WUE）和较高的碳排放效率（CEE）。