在流动沙丘上铺设沙柳机械沙障,是一种防风固沙效益优良的工程治沙技术措施,为我国荒漠化防治筑牢了坚实的根基。目前,沙柳机械沙障的劣化问题容易使其防风固沙效益减弱和丧失,已成为制约沙柳机械沙障使用年限的主要因素之一。在研究生态防护效益的同时也要侧重考虑沙柳机械沙障资源的可持续利用,因此了解长期沙漠环境中沙柳机械沙障的劣化过程及性能退化机理具有重要意义。本研究选择内蒙古库布齐沙漠已铺设1年至9年的暴露大气段的沙柳机械沙障为研究对象,通过结构观察,物理、力学性能及化学性质测定,探明沙柳机械沙障的劣化过程并分析其劣化成因;同时,针对沙柳机械沙障长期铺设在野外环境中几种典型的环境因素,设计人工模拟环境,加速模拟出沙柳机械沙障在日晒雨淋等沙漠环境中的性能损伤现象,揭示沙柳机械沙障在吸湿-解吸循环、紫外光辐射、紫外光和湿度共同作用下沙柳机械沙障的损伤机理,为生产实践中沙柳机械沙障预处理应用和延长沙柳机械沙障使用年限提供理论依据。主要得出以下结论:（1）暴露大气段沙柳机械沙障的防护性能发生劣化主要受到水分和太阳光中紫外光的共同影响,物理和力学性能以及主要化学成分均发生一系列不可逆的改变和损失,暴露时间5年和7年是衡量暴露大气段沙柳机械沙障劣化程度的重要时间节点。铺设7年后,沙柳机械沙障暴露大气段组织严重破坏,结构发生明显的劣化现象,韧皮部完全分解,木质部基本完全开裂,裂缝出现环裂形式,裂缝伸展至相邻另一面,出现多道贯穿裂缝。铺设7年后,质量损失48.19%,基本密度、体积干缩率和MOR物理力学指标分别降低了17.38%、34.03%和18.08%。纤维素、半纤维素和木质素下降了21.19%、22.99%、23.43%。结晶度明显降低,纤维素中结晶区减少,沙柳机械沙障力学强度受到影响;沙柳机械沙障化学基团的吸收峰在相应位置发生明显振动和收缩,化学成分的降解非常明显。沙柳机械沙障C元素含量下降,7年后,下降了12.18%;O元素含量及氧碳比（O/C）明显增加,铺设7年后分别增加28.36%和36.15%。（2）循环吸湿-解吸处理20次在整个循环吸湿-解吸处理过程中是一个明显的作用拐点。循环吸湿-解吸加速老化处理明显导致沙柳机械沙障物理力学性能降低,随着循环吸湿-解吸处理次数的增加,裂缝数量变多,且向两端不断延伸扩展;尺寸稳定性发生明显变化,中间变形最小,而越往两端发展变形越大,且弦向方向收缩尤为明显。循环吸湿-解吸40次后失重率约为8.49%,密度的降幅为28.28%,抗弯强度下降了16.99%;沙柳机械沙障的劣化过程中纤维素和半纤维素比木质素更容易降解,纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量的降幅分别为26.32%、31.03%和3.51%。沙柳机械沙障物理力学性能的下降是由于湿度环境的变化沙柳机械沙障产生的收缩和开裂所导致的,碳水化合物的解聚和晶体的还原改变了沙柳机械沙障的防护性能。（3）紫外光老化96d和144d是衡量沙柳机械沙障紫外光老化程度的重要时间节点;可以采用明度简单衡量沙柳机械沙障紫外光老化颜色变化。沙柳机械沙障发生紫外光老化降解和光变色的主要原因是木质素变化引起的,沙柳机械沙障中的多糖物质（纤维素和半纤维素）受紫外光老化影响较小;木质素含量、半纤维素含量、纤维素含量和的降幅分别为23.12%、14.30%和6.96%;同时沙柳机械沙障碳的结合形式发生了改变,C1含量明显减少,C2和C3含量增加,碳的氧化态及结合能逐渐增加;在1610 cm-1、1510 cm-1处、1460 cm-1、1425 cm-1、1242 cm-1波数表征木质素芳香环结构的吸收峰强度有明显的减弱,发生光氧化反应。沙柳机械沙障的紫外光老化是一个漫长的过程,与循环吸湿-解吸作用相比,紫外光老化单因素作用对于沙柳机械沙障的物理力学性能影响较小。（4）在紫外光老化的基础上,增加湿度处理288h是衡量紫外光和湿度共同作用进程中的一个重要时间节点。紫外光和湿度联合处理导致沙柳机械沙障的各项性能指标损伤程度是纯紫外光老化处理2至3倍;增加湿度处理后加速了沙柳机械沙障的变形开裂,增加沙柳机械沙障结构构造与紫外光和水的接触面积,更大程度地接受紫外光作用,充分吸收紫外光后形成更多的自由基类物质。在氧气和水的共同作用下,自由基类物质和过氧化氢类物质引发更强烈的化学反应,加速木质素聚合物在紫外光照射下的分解,破坏细胞壁中的木质素半纤维素基质,从而更快速地降解沙柳机械沙障中的木质素、纤维素和半纤维素。紫外光和湿度联合处理过程中C元素不断地与空气中的氧气和湿度接触,经过氧化反应化学键更趋于稳定的结合方式,生成性质更加稳定的结合物。相较于循环吸湿-解吸、紫外光老化单因素作用,紫外光和湿度联合处理后的共同作用导致损伤程度更严重,加速了沙柳机械沙障性能的损伤和劣化进程。