针对阴山北麓农牧交错带旱作农田严重风蚀沙化问题及野外土壤风蚀缺乏定量监测方法的现状,在典型栗钙土风沙区武川县选择草谷子、莜麦、油菜等作物茬口,安排不同宽度和残茬高度的残茬带与裸露带间作试验,采用野外观测、室内风洞模拟和野外移动式风洞原位测试相结合的方法,配合表土风蚀量定量测定装置,对研究区的风蚀模数和风蚀(积)量进行监测,统计分析带状间作宽度、残茬高度与风蚀量的相关关系,对作物残茬与秋翻裸地等宽间作的适宜宽度和留茬高度等技术指标进行系统分析,并深入研究了葵秆生物篱与作物残茬组合对农田土壤风蚀量的影响,分析总结了作物残茬生物篱防治农田土壤风蚀的影响机理。主要结果如下:1.遵循差减法原理,总结提出了野外土壤风蚀定量监测方法——风蚀圈法,克服了目前野外风蚀观测法的局限性,实现了风沙区风蚀季节土壤风蚀量的定量连续监测。2.通过室内与野外移动式风洞的多因素风蚀模拟实验,明确了在阴山北麓农牧交错带的气候与土壤条件下,风蚀模数及起动风速与土壤物理性砂粒含量、土壤含水率及风速等因素的数量关系。实验表明当土壤含水量高于7%时,任何土壤都不会产生沙尘暴。风速低于9m/s,风蚀物空间分布符合指数曲线变化规律,大于9m/s后,符合幂函数曲线变化规律。沙粒起动风速与含水量呈线性相关,土壤含水量越大,临界起动风速越大,并将土壤临界起动风速和物理性砂粒含量与土壤含水量进行了二元回归。将物理性砂粒含量、土壤含水量和吹蚀风速对风蚀模数的影响进行了三元非线性回归尝试。3.风洞结果表明不同残茬处理土壤风蚀模数都随风速的增加而增大,二者符合指数曲线变化规律。在一定风速吹蚀下,土壤风蚀模数随带宽的增加而减小,风蚀模数与带宽符合幂函数曲线变化规律。耕翻及不留茬是产生风蚀的主要因素,认为带状留茬间作模式土壤风蚀量的高低与有无留茬有关,与留茬高度无明显关系。土壤风蚀模数与残茬高度以线性关系拟合较好,残茬高度增加,土壤风蚀模数降低。对莜麦和油菜残茬土壤风蚀模数随带宽、茬高和吹蚀风速的变化进行了二元回归,可以以此估算不同带宽、茬高、风速下的风蚀模数。4.通过风洞实验和田间小区试验研究了不同作物、带宽和茬高的间作留茬及生物篱减轻风蚀效果及分布规律,为确定不同形式旱作农田防风蚀措施的技术参数提供了科学依据。研究表明,带状留茬间作与生物篱网相结合,能够有效减轻旱作农田的土壤风蚀沙化,进一步丰富了农牧交错带防沙型旱作农业的理论与技术体系。