摘要：为明确不同砂土混合物覆盖对土壤蒸发过程的影响,基于土壤蒸发分阶段理论及微型蒸渗仪田间试验,深入探析了6种砂土混合覆盖模式(1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,0,分别为M1~M6)下的土壤蒸发动态变化及其作用机制。结果表明:土壤蒸发分阶段理论能够真实刻画砂土混合覆盖下的土壤水分蒸发状况,其累计蒸发量可用砂土混合比与蒸发时间进行定量表征。当砂土混合比≥0.8时,土壤蒸发过程仅存在2个明显阶段,抑蒸效果显著;当砂土混合比<0.5时,M3~M6处理的土壤蒸发稳定高峰期明显,且集中于前2.53~2.66天,水分主要散失历时则分别较M1增加6.49,6.49,6.49,7.09天;而当砂土混合比介于0.5~0.8时,覆盖层易诱发且能够更早地形成结构致密的覆盖干层,整体保墒效果反而凸显。受土壤蒸发阶段特性及覆盖模式的影响,蒸发第1阶段主要受下垫面净辐射通量供应的限制;而在蒸发第2,3阶段,砂层结构的作用凸显,土壤水力特性调控效应逐渐占优。总之,砂层结构恶化将加快土壤失水过程,增加农田水分的无效损失,当砂土混合比<0.5时,其抑蒸保墒功效将逐渐丧失,这对西北旱区砂田退化机理的揭示及压砂地可持续健康发展具有现实意义。

摘要：砾石覆盖在改变旱区水文循环和物质转化方面有着至关重要的作用。然而,长期连作给砂田土壤质量及土地生产力带来危机和不确定性。以连作砂田为研究对象,归纳总结了连作年限对砂层质地结构、土壤物理结构、土壤水盐热效应、土壤养分状况、土壤酶活性、土壤微生物特性、作物生长发育以及产量品质的影响效应和可能机制,发现砂田土壤生态环境和土地生产力在人类活动及自然侵蚀的扰动和破坏下整体呈现退化态势,但对不同覆盖条件、施肥水平和种植结构等农田管理措施的响应过程表现出差异性。继而,基于土壤质量和土地生产力的协同和互作效应深入揭示了砂田性能逐年退化机理,并简述了生物、农业及工程调控措施在砂田退化阻控和修复方面的应用进展。在此基础上,提出了砂田退化进程中急需解决的关键科学问题和未来发展方向,主要包括土壤质量演变的基本过程及其发生机制、“砾石-土壤-微生物-植物”系统的叠加和互作效应及其分子机理、土壤改良与生物防治措施的定量化及其调控机制三个方面。在气候变化、植被演替和土地退化背景下,废弃风化砾石的劣化增肥机制及其环境效应将是今后研究的重点。

摘要：[目的]系统梳理、总结、分析隔层创建技术在土壤改良、养分循环、生态修复及作物管理等方面的应用现状、技术特征与环境效益,以期为现代农业提质增效与可持续发展提供科学依据和理论支撑。[方法]选取隔层创建技术为研究对象,全面综述其对土壤物理结构、土壤水盐热效应、土壤养分状况、土壤酶活性、土壤微生物特性和作物生产力的影响效应及其调控过程。[结果]隔层创建技术对土壤结构、养分含量及其生态系统服务功能具有正向调节效应,并能够有效提升农业生产效能,但具体调控效果则因模式选择与田间管理等而异。[结论]今后的相关研究可拓展和深化4个方面:(1)深入揭示水盐调控、养分释放、生境演替对“隔层—土壤—微生物—作物”系统的响应机制及其遗留效应;(2)研发集成生产成本可控、实际操作可行的隔层铺设技术及其配套设备;(3)筛选优化适用于不同气候条件、土壤质地、作物布局和农田管理模式的隔层创建关键技术及其作业参数;(4)拓展验证隔层创建技术在田间尺度的实际应用效果及其有效路径。而在双碳发展格局和多重战略叠加背景下,基于固废资源化高效利用理念的新型隔层材料属性创新与技术变革则是未来研究的关注重点和选题方向。