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本文在毛乌素沙地东南缘风沙滩区选取典型试验点,开展了为期1年的土壤水分野外试验。试验设置3个覆垄沟渗处理,即塑料地膜在下防草地布在上覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和无覆垄空白对照(CK),对地表下0～20 cm深度的土壤含水率、0～30 cm深度的土壤水势和温度以及地表气象因子进行了连续监测,旨在研究地膜+地布覆盖下土壤水热动态特征及互作机理,取得如下主要结论:(1)MB覆盖区地表下5,15,30 cm土层土壤的年均温度比DB覆盖区分别高出0.5、0.6和0.4℃,比CK分别高出1.0、0.8和1.0℃;冻融期长度在同一深度处均表现为CK最长、DB次之、MB最短。同一深度处3个处理的土壤温度之间存在显著性差异(P<0.05),以MB覆盖条件下土壤保温效果最好、CK最差;MB覆盖区在5、15、30 cm土壤深度处≥5℃地积温比DB覆盖区分别高4.0%、4.0%和3.0%,比CK分别高8.0%、7.0%和9.0%。(2)3个处理的土壤水势日变化均呈现余弦曲线变化特征,在5 cm土层处土壤水势日变幅较大,土壤水势值为-600～-120 KPa,呈MB>CK>DB;在15 cm土层处,土壤水势较高且变幅较小,变化在-180～-90 KPa,呈DB>CK>MB;在30 cm土层处,土壤水势保持基本稳定,MB与DB处理的水势较高,稳定在-100 KPa左右,CK较低,稳定在-285 KPa左右;土壤水势年内变化存在2个低谷,主要发生在土壤水处于冻结状态的冬季和蒸发强烈的夏季;3个处理土壤水势年均值表现为:5cm处,MB>CK>DB;15 cm处,DB>CK>MB;30 cm处,MB=DB>CK,3个处理在0-30 cm土层处土壤水势均值大小为MB>DB>CK。(3)在0～10 cm土层,覆盖条件(MB和DB)下的土壤含水率曲线波动性较强,变异系数均为0.44;10～20 cm土层处,MB处理波动性最强、CK次之、DB最弱,变异系数分别为0.33、0.28、0.24。各处理在0～20 cm土层处土壤含水率及储水量均值均表现为MB>DB>CK,月均土壤含水率均呈现为“双峰双谷”的变化规律;0～20 cm土层中,夏、秋2季各处理的土壤储水量以MB较大,DB次之,CK较小,春季MB与DB土壤储水量接近,均高于CK;春季土壤储水量的增加量以DB最大,夏季以MB最大,冬季以CK最大,而秋季土壤储水量的减少量以MB最大。(4)典型降雨对土壤温度和含水率的影响表现为:降雨前、中、后,同一深度处土壤温度日较差以MB覆盖区较大,DB覆盖区次之,CK较小。0～20 cm土层,覆盖处理(MB和DB)显著提高垄沟处土壤含水率,MB对小降雨的响应最为迅速,DB次之,CK最慢。(5)运用灰度关联法等方法分析气象因子对土壤水热的影响,0～30 cm土层中冻融期内,降雨与露水对土壤水势及温度的影响较大,大气温度对土壤温暖的影响较大但对土壤水势的影响较小;非冻融期,大气温湿度对土壤温度的影响较大,而对土壤水势影响较小。(6)冻结期,在5 cm和30 cm土层处,CK处理条件下的土壤水势和温度的耦合效应较好,DB次之,MB较差。5 cm土层处覆盖条件下的耦合效果较差,而15 cm和30 cm土层处覆盖条件下耦合效果较好。融化期,5 cm土层处,3个处理的土壤水热耦合效应均不显著,随着深度的增加,土壤水热耦合效应整体上逐渐增强,在5 cm和30 cm土层处,MB的土壤水热耦合效果优于DB和CK处理条件下的状况,而15 cm土层处,MB和DB处理条件下的土壤水热耦合效果相较于CK处理条件下较差。