为探索非吸附性溶质在非饱和土壤中的运移规律及得到更加稳健高效的土壤水溶质运移参数反演方法,本文基于土壤水动力学、土壤水分及溶质运移等理论,在总结已有土壤水分和溶质运移特点及参数反演研究成果的基础上,采用理论分析、试验研究、数值模拟相结合的方式,探究不同影响因素下非饱和土壤水平一维入渗、垂直一维入渗的水分及氯离子运移特征,建立基于非劣性分层遗传算法（NSGA-Ⅱ）的参数反演模型,对水分和溶质运移参数进行反演研究,取得如下成果:（1）水平一维入渗条件下,当Cl-入渗浓度低于1200 mg/L时,离子浓度越大,湿润锋运移距离和累积入渗量越小、土壤中Cl-含量越大。建立了以入渗浓度和时间为自变量的湿润锋运移距离、累积入渗量计算公式。对土壤水分扩散率D进行计算和拟合,发现水分扩散率与含水率之间呈指数上升关系;土壤质地越细、入渗浓度越大,D值越小。利用有限差分法计算出了水动力弥散系数Dsh,建立了Dsh与θ之间的量化关系。（2）土壤水分特征曲线试验发现容重越大、Cl-溶液浓度越大、质地越细,土壤持水能力越强,土壤水分特征曲线右移。利用RETC软件中VG-M模型拟合了不同质地、容重、Cl-浓度下的水分特征曲线参数,结果显示溶液浓度越大,水力特性参数饱和含水率θs、残余含水率θr越大,进气值倒数α和形状参数n越小。（3）垂直一维入渗条件下,入渗浓度越大,湿润锋运移距离、土壤中Cl-含量、土壤入渗率越大。分别建立了湿润锋、累积入渗量、入渗率与入渗浓度及入渗时间的量化关系。在溶质穿透试验中发现,土壤质地越细、土壤容重越大、入渗溶液浓度越大,溶质运移速度越慢,Cl-初始穿透时间和平均穿透时间越长,溶质穿透曲线越靠右。使用CXTFIT软件反演了溶质穿透曲线参数——孔隙水流速V和水动力弥散系数Dsh,发现土壤质地越细、示踪液浓度越大,V值与Dsh值越小。（4）建立了基于非劣性分层遗传算法（NSGA-Ⅱ）的土壤水溶质运移特性参数反演模型。根据实测数据对土壤水溶质运移参数进行了反演估算,绘制了土壤水分特征曲线、累积入渗量、溶质浓度曲线估算值与实测值比较图,分析了反演估算值和实测值间的差异,结果表明两者差异较小,说明本文所提反演方法具有强的稳健性和实用性,所建模型精度高,应用简便,普适性好,可为农田土壤灌溉施肥提供理论支撑。