围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究.以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(此4个处理均无灌溉),测定生育期降雨、气温、0-140 cm土壤剖面水分变化、作物生长和产量等指标.结果表明,2010年和2011年分别为阶段性极端干旱和全生育期极端干旱两个类型,均导致所有处理组中土壤剖面60-100 cm的“土壤干层”现象,垄沟覆膜处理对“土壤干层”现象具有显著的缓解效应.与对照组相比,垄沟覆膜处理显著促进了收获期土壤剖面贮水量的回升,其贮水量分别提高了41.2 mm(2010年)和22.4 mm(2011年),全生育期水分利用效率和水生产力分别提高了1.7、0.4 kg· hm-2· mm-1(2010年)和6.5、9.8 kg· hm-2·mm-1(2011年).另外,垄沟覆膜处理组的地上生物量比对照组降低了30.5％(2010年)和67.42％(2011年),但收获指数较对照分别提高了33.4％(2010年)和55.6％(2011年).研究表明,垄沟覆膜处理促进了降水向土壤水和作物水的转化效率,显著地缓解了作物水分供需矛盾,是应对极端气候变化的重要生态策略.