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在水分池及大田条件下,通过四种灌溉组合和不同的种植模式,研究了集中种植模式(“20+40”平作、“20+40”沟播和“20+40”垄作)和秸秆覆盖模式下冬小麦农田的蒸散规律及其机理、水分利用效率和经济效益,以及沟垄种植模式下夏玉米农田水分在土壤—作物—大气连续体(SPAC)的运移规律。主要研究结果如下:1集中种植模式对冬小麦农田蒸散规律的影响冬小麦农田的棵间蒸发主要受近地面气象要素的影响。集中种植模式降低了种植区内近地面的空气温度,提高了空气湿度。集中种植模式增大了冬小麦冠层PAR的反射率和截获率,从而使PAR透射率减少,且均以沟播处理最为显著。沟播处理降低了白天地面以下5cm的土壤温度,提高了夜间的土壤温度,但一天中平均5cm土壤温度在各处理中最低。在热力学平衡方程中,平作处理的湍流热通量大于沟播处理和垄作处理,表明平作处理用于增温空气的热量较多。而“20+40”大小行处理、沟播处理和垄作处理的潜热通量则高于等行距处理,说明改等行距种植为集中种植,可增加用于蒸散所消耗的热量。沟播处理能够提高0~30cm范围内的土壤水分含量,但30cm以下的土壤水分含量则显著降低,对土壤水分含量具有“上高下低”的作用。而垄作处理则显著降低了0~50cm范围内的土壤水分含量,提高了50cm以下的水分含量,对土壤水分含量具有“上低下高”的作用。沟播处理和垄作处理都显著提高了灌溉水的入渗能力,在灌溉后1d,灌溉水分别影响到地下100cm和90cm,而等行距处理只有50cm。但无论在灌溉还是不灌溉条件下,集中种植模式加剧了0~120cm范围内底墒水的消耗,致使0~120cm范围内的土壤贮水量降低,以沟播处理最为显著。在沟播处理和垄作处理中,在灌水的“沟”和非灌水的“垄”之间存在一定的水势梯度。集中种植模式不但加剧了冬小麦播种~返青期间的棵间蒸发量,而且也提高了后期的植株蒸腾量,致使总蒸散量提高。集中种植模式的土壤水变化量均显著高于等行距处理,这是造成各集中种植模式总蒸散量显著提高的主要原因。2集中种植模式对冬小麦产量、水分利用效率和净收益的影响无论灌溉与否,“20+40”大小行处理的产量和等行距处理没有显著差异。无论在哪种灌溉条件下,沟播处理的产量始终最高,产量提高的原因在于穗数的显著增加。垄作处理在不灌溉和只灌拔节水的情况下,产量最低;在灌拔节~抽穗水和拔节~抽穗~灌浆