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核桃是新疆阿克苏地区果树园艺类作物的主要类型,截止2015年底,全疆林果种植面积为133.3万hm2,其中,核桃种植面积为30万hm2。然而,果园灌水普遍存在灌水利用效率低、水资源浪费等现象,合理制定灌水策略是解决该问题的重要方法之一。因此,在大力发展林果产业、提高灌水效率的背景下,本研究以7 a生核桃树为研究对象,对比150 m3/hm2(C1处理)、300 m3/hm2(C2处理)和450 m3/hm2(C3处理)三组处理,通过不同灌水定额处理下的冠层参数,进而筛选出果树的最佳灌水定额,最终模拟核桃全生育期的灌溉制度,旨在提升核桃的整体灌溉水平,缓解水资源供给压力。本文取得的主要结论如下:(1)在核桃果实膨大期,C2处理显著提高了冠层叶面积指数,而C1、C3处理下透光率、直射光立地系数、散射光立地系数均显著大于C2处理。核桃生育中期及末期,C2、C3处理明显影响冠层截获的辐射能,但C1处理的作用较弱。随着果实生长,冠层叶面积指数、截获辐射能监测值均不断增大直至平稳,透光率、直射光立地系数、散射光立地系数则不断减小。对比2014年与2015年叶面积指数变化,2015年叶面积指数显著大于2014年。叶面积指数、灌水定额可以显著影响核桃的最终产量。因此,在滴灌条件下,灌水定额300 m3/hm2可为核桃的最优生产和最佳经济效益提供有力保障。(2)综合根系空间分布特征,土层深度为0~60 cm、距树水平距离0~90 cm的根系分布较为集中。(3)日蒸腾强度、日耗水量均呈现抛物线变化趋势,并在核桃油脂转化期取得最大值。在各个生育阶段,核桃树日蒸腾强度和日均耗水量均表现为C3处理>C2处理>C1处理。日蒸发强度变化规律不明显,核桃树行间与株间变化存在差异。日蒸腾强度、日蒸发强度、日耗水量与叶面积指数关系密切,均成一元多次回归关系。(4)在HYDRUS-2D数值模拟中,对比实测数据与模拟数据,结果显示RMSE、ME等评估指标均在合理范围内,证明HYDRUS模型可应用于实际试验研究。(5)使用HYDRUS-2D模拟单次大田灌水试验,结果显示3组处理的水流入渗情况各不相同。截至1次灌水结束,C1处理水流入渗较浅,湿润锋未达到根系密集分布区域,C2处理与C3处理入渗情况相似,水流入渗面可以均匀渗透到吸水根系区,但从节水灌溉考虑,C2处理(6)更适宜干旱区核桃灌水。(7)在300 m3/hm2灌水定额设置的前提下,用吸水根系分布、土壤体积含水率下限指标作为评定灌水标准,模拟核桃树全生育期根区土层土壤体积含水率的变化,结果显示,灌水次数为7次、灌溉定额为2100 m3/hm2(春灌与冬灌除外)已经可以较好的满足核桃生育期生长的需要。