免耕和秸秆覆盖被认为是东北黑土区耕地质量提升的重要现代耕作技术。冻融过程和免耕秸秆覆盖耦合作用会影响黑土地土壤理化性状，土壤水热养分转化也会受影响，但相关的研究还不充分。免耕秸秆覆盖下土壤理化效应与常规翻耕土壤状况呈不同的变化特征，土壤冻融过程与免耕秸秆覆盖之间密切相关，考虑冻融、免耕、秸秆覆盖之间的相互影响规律及其对土壤理化特性促进或削弱机制的研究有待于深入开展。在探索机理性问题的同时，将保护性耕作措施的研究上升到应用层面，提出黑土地、冻土水资源和秸秆资源的有效利用模式，提升黑土区耕地质量和农业综合生产能力。
免耕和秸秆覆盖被认为是东北黑土区耕地质量提升的重要现代耕作技术。冻融过程和免耕秸秆覆盖耦合作用会影响黑土地土壤理化性状，土壤水热养分转化也会受影响，但相关的研究还不充分。免耕秸秆覆盖下土壤理化效应与常规翻耕土壤状况呈不同的变化特征，土壤冻融过程与免耕秸秆覆盖之间密切相关，考虑冻融、免耕、秸秆覆盖之间的相互影响规律及其对土壤理化特性促进或削弱机制的研究有待于深入开展。在探索机理性问题的同时，将保护性耕作措施的研究上升到应用层面，提出黑土地、冻土水资源和秸秆资源的有效利用模式，提升黑土区耕地质量和农业综合生产能力。
冻土区的工程建设长期以来一直受土体冻胀的影响和制约，如何抑制土体冻胀已成为寒区工程建设中的重要课题。针对此问题，本文选用麦秸秆作为加筋材料，首先对秸秆加筋粉土进行径向压裂试验，分析了秸秆加筋率、长度、试验温度和土样含水率对其抗拉强度的影响；在上述试验规律基础上，进行了定掺量、变长度试样在冻结温度附近的抗拉强度测试，并对相同条件试样进行了一维冻胀试验，研究了冻结温度附近的抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间的关系，进而从抗拉强度对冻胀的影响角度，对秸秆加筋抑制冻胀的机理进行了分析。结果表明：秸秆加筋可有效提高土体抗拉强度，进而抑制冻胀，抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间近似呈线性关系；秸秆加筋抑制粉土冻胀机理主要包含冰的胶结作用，土颗粒、冰与秸秆之间的摩擦作用和秸秆加筋的网络作用三个方面，上述作用均使冻结粉土抗拉强度提高；秸秆加筋粉土的抗拉强度与秸秆长度、掺量、试验温度和土样含水量有关，其中土样含水量和试验温度的影响最为显著；存在最优秸秆掺量或秸秆长度，以获得最大抗拉强度。
冻土区的工程建设长期以来一直受土体冻胀的影响和制约，如何抑制土体冻胀已成为寒区工程建设中的重要课题。针对此问题，本文选用麦秸秆作为加筋材料，首先对秸秆加筋粉土进行径向压裂试验，分析了秸秆加筋率、长度、试验温度和土样含水率对其抗拉强度的影响；在上述试验规律基础上，进行了定掺量、变长度试样在冻结温度附近的抗拉强度测试，并对相同条件试样进行了一维冻胀试验，研究了冻结温度附近的抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间的关系，进而从抗拉强度对冻胀的影响角度，对秸秆加筋抑制冻胀的机理进行了分析。结果表明：秸秆加筋可有效提高土体抗拉强度，进而抑制冻胀，抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间近似呈线性关系；秸秆加筋抑制粉土冻胀机理主要包含冰的胶结作用，土颗粒、冰与秸秆之间的摩擦作用和秸秆加筋的网络作用三个方面，上述作用均使冻结粉土抗拉强度提高；秸秆加筋粉土的抗拉强度与秸秆长度、掺量、试验温度和土样含水量有关，其中土样含水量和试验温度的影响最为显著；存在最优秸秆掺量或秸秆长度，以获得最大抗拉强度。
为探究季节性冻土区冻结前后施加生物炭和秸秆对农田土壤的改良效果，选取黑土作为研究对象，基于田间试验，设置4种不同调控措施（BL:空白对照；CLS:施用生物炭；JLS:施用秸秆；CJLS:联合施用）,分析土壤团聚体稳定性、孔径分布特征、土壤水分特征曲线、土壤累计入渗量、饱和导水率Ksat的变化，在此基础上，探究土壤持水性、导水性等土壤物理特性变异特征。结果表明，施用生物炭和秸秆有效抑制冻融循环作用对土壤结构的不利影响，有效保持土壤团聚体稳定性。施加外源生物质材料改善土壤孔隙分布，在冻结前期增加中间段孔径（0.3～100μm）比例，在外源生物质材料和冻融交替作用双重影响下，增加中间段孔径比例19.05%～35.04%,增加土壤空隙（>100μm）比例4.33%～16.22%,降低极微孔径（0～0.3μm）比例9.09%～18.18%,其中CJLS处理表现最优。在冻结前期，施用生物炭和秸秆增加张力-5 cm条件下60 min的土壤累计入渗量73.68%、60.52%、151.10%,而在融化期，受外源生物质材料冻融老化影响，其发挥的积极效应有所减弱，土壤累计入渗量...
为探究季节性冻土区冻结前后施加生物炭和秸秆对农田土壤的改良效果，选取黑土作为研究对象，基于田间试验，设置4种不同调控措施（BL:空白对照；CLS:施用生物炭；JLS:施用秸秆；CJLS:联合施用）,分析土壤团聚体稳定性、孔径分布特征、土壤水分特征曲线、土壤累计入渗量、饱和导水率Ksat的变化，在此基础上，探究土壤持水性、导水性等土壤物理特性变异特征。结果表明，施用生物炭和秸秆有效抑制冻融循环作用对土壤结构的不利影响，有效保持土壤团聚体稳定性。施加外源生物质材料改善土壤孔隙分布，在冻结前期增加中间段孔径（0.3～100μm）比例，在外源生物质材料和冻融交替作用双重影响下，增加中间段孔径比例19.05%～35.04%,增加土壤空隙（>100μm）比例4.33%～16.22%,降低极微孔径（0～0.3μm）比例9.09%～18.18%,其中CJLS处理表现最优。在冻结前期，施用生物炭和秸秆增加张力-5 cm条件下60 min的土壤累计入渗量73.68%、60.52%、151.10%,而在融化期，受外源生物质材料冻融老化影响，其发挥的积极效应有所减弱，土壤累计入渗量...