农牧交错带自东北向西南纵贯中国北部分布,是重要的水源涵养区域,同时阻挡西、北部沙漠的向东、南的入侵,是中东部地区的重要生态屏障。农牧交错带具有明显的易变性和生态脆弱性,随着人口的持续增长以及社会资源需求的不断扩增,使农牧交错带内的部分草地被开垦为农田,造成草地-农田界面大量存在。定量化研究是解决界面动态和机制复杂性问题的关键,能够增强我们对界面结构、功能和以及产生结果的理解和认识。本文以我国北方典型农牧交错带的天然草地—农田界面和南方典型农牧交错带人工草地—农田界面为研究对象,采用移动窗口法,通过野外测定和室内统计相结合的方式,(1)动态监测研究区不同季节的土壤水分和土壤温度;(2)确定南方农牧交错带和北方农牧交错带的两个研究区草地—农田的土壤水分、土壤温度及水热耦合界面位置和宽度;(3)根据两个研究区内土壤水分、土壤温度和水热耦合界面影响域划分功能区系统类型,并对比分析功能区系统间的土壤水分和土壤温度的变化。得出以下主要结论:(1)南方农牧交错带草地生态系统和农田生态系统之间存在着人工草地—农田复合功能区系统,即界面影响域。在空间上,研究区人工草地土壤表层(0—20 cm)一年四季的平均含水量高于农田;在时间上,研究区一年四季土壤表层水分的表现为―高—低—高‖的变化规律,表明春季、夏季和秋季、冬季分别为土壤水分的贮存期、消耗期、恢复期。研究区人工草地-农田土壤水分界面位置与景观界面位置基本重合,春、夏、秋、冬的界面总宽度分别为41 m,29 m,24 m和28 m,一年四季表现为―宽—窄—宽‖的变化规律,土壤水分界面在农田系统的影响域变化与总界面宽度保持一致,而在人工草地系统则表现为随着季节的推移界面影响域越来越窄。(2)南方农牧交错带研究区人工草地—农田景观春、夏、秋、冬四季土壤温度界面宽度随土壤温度的变化而变化,表现为由宽变窄的变化规律,分别为37,32,27 m和24 m,土壤温度界面在人工草地系统的影响域变化与总界面宽度保持一致。研究区四季农田功能区系统、人工草地—农田复合功能区系统和人工草地功能区系统的平均土壤温度为14.0,14.1℃和13.9℃。(3)南方农牧交错带研究区人工草地土壤水分四季分别为60.7%±0.31,23.6%±0.20,19.7%±0.20和70.4%±0.19,均高于农田的34.5%±0.52、11.8%±0.23、10.0%±0.19和64.1%±0.13;土壤温度空间变化表现为夏秋季节草地低于农田,冬春季节草地高于农田;贵州农田—人工草地界面四季土壤水热耦合影响域处于一个动态变化的过程,呈现为―窄-宽-窄‖的规律;四季界面影响域宽度分别为25 m,28 m,34 m和29 m。(4)北方农牧交错带研究区天然草地-农田景观土壤水分界面宽度在春夏秋三个季节中随着季节和水分的变化发生变化,春、夏、秋三个季节的土壤水分界面影响域分别为29 m,12 m和22 m。研究区土壤水分界面位置与景观界面基本重合。由此可将研究区天然草地-农田景观界面划分为3个功能区系统,即天然草地功能区系统,天然草地-农田复合功能区系统和农田功能区系统。(5)北方农牧交错带研究区天然草地—农田景观春季土壤温度影响宽度为天然草地10 m,农田14 m,总界面宽度为24 m;夏季和秋季研究区天然草地-农田界面土壤温度影响域总宽度分别为16 m和30 m;其中天然草地-农田界面宽度表现为秋季最宽,夏季最窄。(6)北方农牧交错带研究区天然草地—农田景观界面春季天然草地—农田界面土壤水热耦合影响域在草地为11 m,农田为17 m,总界面宽度为28 m。夏季天然草地-农田界面土壤水热耦合影响域在草地为10 m,农田为5 m,总界面宽度为15 m;秋季天然草地-农田界面土壤水热耦合影响域在草地为16 m,农田为10 m,总界面宽度为26 m;天然草地-农田水热耦合界面的宽度表现为春季最宽,夏季最窄。(7)本研究结果对畜牧业的可持续发展具有参考价值,同时也为丰富界面理论及―退耕还草‖工程提供理论参考和实践措施。对研究区进行退耕还草过程中建议采用―草田间作‖措施:南方农牧交错带人工草地—农田界面采用13—17 m(农田退耕)草地,13—17m农田(半幅界面宽度);北方农牧交错带天然草地—农田界面采用8—14 m(农田退耕)草地,8—14 m农田(半幅界面宽度)条状间作,可达到利用草地和农田土壤的温度和含水量进行优势互补的目的。