水分是农田生态系统中影响作物生长和产量的主要限制因子。东北黑土区地处半干旱半湿润气候区,是我国粮食主产区之一,水分是该地区农业生产的主要限制因子之一。东北黑土区属“雨养农业”,大气降水是土壤水分的主要来源,降雨量的多少和降水时间直接影响土壤水分的储存和运移及作物的生长。由于降水总量变化和时间的不均,很可能造成作物产量的下降。如何合理的进行灌溉,提高水分的利用效率是我们亟待解决的科学问题。而不同的水分管理通过影响土壤水分动态进而影响大豆生长和水分利用效率。因此,本论文以中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验为平台,研究了不同水分管理方式下农田土壤水分动态变化特征,同时对大豆产量和水分利用效率进行了分析,探讨适合该地区的灌溉量和提高水分利用效率,得出了结论如下：控水试验试设置4个处理,分别是自然降水(R)、过量水分(I1)、适宜水分(I2)和干旱(I3)。对不同控水处理土壤剖面各层次含水量变化进行分析,土壤水分变化主要集中在0-70cm,当进水量较大时,水分可以入渗到110cm。110cm以下土壤水分变化较小,说明110cm以上土层具有较强的持水能力。不同控水处理各土层均未出现水分的速变层和活跃层,2011年,I1处理0-150cm均为相对稳定层,I2处理0-10cm为次活跃层,10～150cm是相对稳定层；I3处理0-20cm为次活跃层,20-150cm为相对稳定层；R处理0～10cm是次活跃层,10～150cm是相对稳定层。2012年,I1,I2处理次活跃层深度加深。各处理0-150cm总储水量在控水试验开始后出现较大差异,R处理变化幅度较大,I1,I2,I3处理进水时间相同,储水量变化趋势相似。试验结果表明,水分进入土壤的时间和进水量是影响土壤含水量动态变化的主要因素。不同灌溉量对大豆产量和水分利用效率产生影响。在大豆始花期和荚期,I1处理与其他处理相比,大豆单株生物量积累最高,与各处理差异都达到显著水平。大豆株高均表现为I1>I2>R>I3。从2011年和2012年两年的数据观察,I2处理产量最高,2011年I2的产量比R、I1和I3处理分别高出13.78%、12.47%和34.14%,2012年则分别高出19.24%、14.35%和30.8%。两年的大豆水分利用效率都表现为I3>I2>R>I1。充足的水分促进了大豆植株的生长,I1处理的供水充足,单株株高和生物量最大。但过高的水肥条件使作物植株过于繁茂,进而影响作物产量。I2处理由于水分适宜,产量最高。大豆的农艺性状主要包括单株节数、荚数,单株粒数、单株瘪荚数和百粒重。I1处理单株节数和荚数最高,与其他处理相比都达到显著水平。I3处理受到严重的干旱胁迫,R处理由于降水不均出现季节性干旱,两个处理瘪荚率相对较高,瘪荚数分别为每株1.89个和1.09个。I2处理进水量和进水时间都较为适宜,百粒重最大；I3处于严重的干旱状态,百粒重最小,因此,各处理百粒重表现为I2>I1>R>I3。因此,不同的水分处理对土壤水分变化、大豆产量和水分利用效率及大豆的农艺性状均产生影响。适宜的进水量和进水时间能够优化土壤的水分状况,促进作物生长,进而提高作物产量和水分利用效率。