我国北方多半处于干旱、半干旱地区,由于常年降雨量少且降雨时空分布不均,严重制约了当地果树经济发展,因此需要大力发展节水灌溉以满足果树需水。蓄水坑灌法是一种新型果树节水灌溉的方法,不仅可以有效解决灌溉问题,还可以预防水土流失。苹果树是我国北方果树种植面积最大的果树类型之一,其种植地形大致可以分为平地和坡地,因此论文根据不同立地条件,进行平地和坡地果园蓄水坑灌田间工程布置模式与设计研究,并以平地条件下果园蓄水坑灌田间工程为例,结合田间试验对蓄水坑灌和地面灌溉条件下果园降雨利用、果树根系分布、产量和品质展开对比研究。主要研究成果如下:（1）平地和坡地果园蓄水坑灌田间工程布置模式与设计。根据供水方式不同,平地条件下果园蓄水坑灌田间工程布置模式包括渠道供水和管道供水两种布置模式。渠道供水模式下布置包括农渠、田间输水沟、环状沟和蓄水坑灌田间工程（坑深、坑直径、环状沟内外径、坑数、坑底结构、坑距和蓄水坑坑壁固壁方式）,管道供水模式下下布置内容包括水源、首部设施、管网和蓄水坑灌田间工程;坡地条件下果园蓄水坑灌田间工程布置模式布置内容主要有截流沟,环状沟、蓄水坑灌田间工程、输水沟和水窖。（2）不同雨型对果树截留系数、集雨量和降雨利用率的影响。通过系统聚类分析法,将试验区降雨分为三个主要类型:第一类雨型（历时久、雨量大和雨强适中）,第二类雨型（历时短、雨量小和雨强大）和第三类雨型（历时适中,雨量适中和雨强小）。不同雨型果园降雨冠层截流系数和集雨量不同:不同雨型降雨冠层截流系数大小排序为:第二类＞第三类＞第一类。不同雨型下果园蓄水坑集雨量大小差异显著（p＜0.05）,在雨量一定时,集雨量大小排序为:第二类＞第三类＞第一类;在历时一定时,集雨量大小排序为:第一类＞第二类＞第三类;在雨强一定时,集雨量大小排序为:第一类＞第三类＞第二类;通过1st Opt软件中通用全局优化算法分别建立截留系数和单坑集雨量与降雨特征非线性模型,决定系数R~2分别为0.713和0.936,表明模型可以较好地表示截留系数和单坑集雨量与雨量、雨强和历时的函数关系;不同雨型下蓄水坑灌法在总样本、第一类、第二类和第三类雨型果园降雨利用率分别为:55.47%、51.09%、63%和32%,总样本和第一类雨型比地面灌溉分别高25.01%和71.12%。（3）不同灌溉方式对降雨利用途径和土壤水分分布的影响。蓄水坑灌和地面灌溉下果园降雨利用不同之处是蓄水坑灌可以将地表雨水转化为中深层土壤水,降雨利用途径不同产生土壤水分分布差异,雨前蓄水坑灌和地面灌溉下土壤水分沿垂向均逐渐减小;雨后蓄水坑灌下土壤水分沿垂向先增后减,地面灌溉下沿垂向逐渐减小。并通过高斯函数对蓄水坑灌土壤水分布拟合,拟合精度R~2范围:0.940-0.991。（4）不同灌溉方式对果树根系分布、产量与品质的影响。雨季前后两种灌水方式下土壤根系垂向上均呈先增后减趋势,根系生长差异主要体现在高值区（20-120cm）;径向上距离树干越近,根长密度越大。通过高斯函数拟合雨季前、后根长密度分布特征,拟合精度R~2为0.954-0.993;不同灌水方式对苹果单果重、纵径、横径影响差异极显著（p＜0.01）,对产量、横径影响差异显著（p＜0.05）,对果形指数、可滴定酸、可溶性固形物、糖酸比和硬度不显著;在降雨条件下,果园蓄水坑灌水分生产率为2.192kg·m-3,较地面灌溉提高了16.67%。