中文摘要：

改善西北黄土高原旱地果园水分条件的途径和方法一直是该地区果树稳产丰产的核心问题。垄膜保墒集雨小沟集水旱作技术在甘肃中东部黄土高原旱地果园的示范推广较大程度地缓解了该区域降水有限及季节性干旱对果树生产的限制。但该技术的应用对土壤物理、化学和生物性状的影响尚未开展深入探讨。本研究采用大田定位试验方法，在500-550mm降雨量的西北黄土高原半干旱丘陵沟壑区和半湿润偏旱塬区选择成龄苹果和桃园对该项技术的土壤水热时空变化特征、土壤微生物生物量（C、N、P）、土壤酶活性（脲酶、酸性磷酶和过氧化氢酶）、有机质\C\N\P组分和密度的变化规律及果实产量与品质等进行测定和研究与对比分析，探索水热状况改善-微生物生物量\酶类活性-碳氮磷代谢之间的相互关系及其结果，对揭示该技术应用的果园生态系统水热和养分特性变化对果树生产的影响有重要意义。研究结果将为该技术的完善和可持续利用提供理论支持。

结论摘要：

改善西北黄土高原旱地果园水分条件的途径和方法一直是该地区果树稳产丰产的核心问题。垄膜保墒集雨小沟集水旱作技术在甘肃中东部黄土高原旱地果园的示范推广较大程度地缓解了该区域降水有限及季节性干旱对果树生产的限制。但该技术的应用对土壤物理、化学和生物性状的影响尚未开展深入探讨。本研究采用大田定位试验方法，在年均降雨量不足500mm的西北黄土高原半干旱丘陵沟壑区和半湿润偏旱塬区选择成龄苹果和桃园对该项技术的不同根层（0-30cm和40-60cm）土壤水热时空变化与土壤养分、矿化特性、微生物生物量、酶活性等进行了研究。结果表明1、3月～6月果园覆膜（FM）后25cm根层温度较清耕（CK）高2.1～3.1℃；3月～6月在降雨量严重不足的情况下，FM在0～60cm根层含水率较CK3.0～4.2%。2、果园土壤养分含量在不同根层表现各异，0-30cm根层，与CK相比FM土壤有机质含量显著降低，而揭膜（JM）处理变化不大；全氮含量的变化在0-30cm根层与有机质含量变化规律一致，0-30cm根层土壤全磷与CK相比，FM和JM全磷都有所增加，40-60cm土层，FM和JM土壤全磷明显较CK低。3、在0-30cm和40-60cm，FM和JM显著提高了果园土壤有效成分，FM和JM两种栽培模式相比，在0-30cm根层，果园碱解氮FM较JM增加了10.2%、有效磷增加了-31.0%、速效钾增加了5.0%；在40-60cm根层，果园碱解氮FM较JM增加了9.7%，有效磷增加了-11.5%、速效钾增加了-12%。4、0-30cm土壤中有机碳、氮、磷矿化速率明显大于对应的40-60cm土壤，同时，JM有机碳矿化速率最大，FM最小，FM氮、磷矿化速率较JM增加12.5%和11.1%，在40-60cm FM氮、磷矿化速率较JM增加10.1%和-14.3%，可见，FM处理土壤养分矿化速率明显高于JM。5、FM、JM显著提高了果园脲酶、磷酸酶的活性，降低根际过氧化氢酶活性，增加了微生物碳氮含量，其中JM较FM更有利于微生物和酶活性的提高。综上所述，FM显著提高了果园根际土壤含水量并提高3～6月土壤温度。同时FM、JM提高土壤酶活性并促进了土壤有机质分解，加速了氮磷钾矿化速率，增加了土壤速效氮磷钾含量，提高改善果品产量。以3～6月FM而7月后JM为垄膜保墒集雨小沟集水技术中较为科学合理有效的果园土壤管理模式。