土地利用类型是影响黄土塬区水分循环的重要因素之一。近年来,在黄土塬区经济转型的背景下,该区域大面积小麦地和玉米地转变为苹果园。但由于苹果园蒸散量远大于降水补给,土壤水资源日益减少,导致苹果树的正常生长受到限制,进而影响苹果的产量与品质。因此,土地利用方式的转变和气候波动条件下黄土塬区苹果树、连作春玉米和冬小麦的土壤水分状况及耗水特征成为亟需解决的问题。对该问题的研究可为黄土塬区农业生产过程中管理措施的优化及土壤水分的可持续利用提供理论依据,并为进一步了解气候变化对土壤水分状况的影响奠定基础。本研究在黄土塬区的典型代表长武塬开展,以该区域主要的农林生态系统苹果园、玉米地和小麦地为研究对象,运用野外试验和根区水质模型（RZWQM2）模拟的方法,分析了不同时间尺度下苹果园的蒸散特征;明确了黄土塬区农田蒸散量的测算方法及耗水特征;明晰了成幼林苹果园（成林苹果园分别为17、18、19和20龄,幼林苹果园分别为7、8、9和10龄）土壤水分随林龄的变化特征;讨论了苹果园对毗邻农田土壤水分状况的影响;探索了根区水质模型模拟苹果园土壤水分状况的可行性,并模拟了气候波动条件下农林生态系统的水分供需状况,获得以下结果和结论:（1）明确了不同时间尺度下苹果园的蒸散特征及影响因素。苹果树生长旺盛时期苹果园的蒸散组成主要由环境因素决定,果实收获之后苹果园蒸散组成受树龄的影响较大。不同时间尺度下,影响树干液流速率的因素不同。在小时尺度上的树干液流速率需直接测定;在日尺度和月尺度上,可以通过地表温度和水汽压差推算整株植物或整个林分的耗水量。（2）明确了黄土塬区农田蒸散量的测算方法及耗水特征。在气象资料充足时,可以利用ASCE-PM、FP17和Pn公式（泰勒技能评分S分别为1.00,0.97和0.99）计算该区域的日参考作物蒸散量;当气象资料不全时,可以根据实际情况选择基于辐射的Prs-Tylr公式（S=0.93）和基于温度的Harg公式（S=0.91）来计算日参考作物蒸散量。研究区冬小麦返青期到拔节期和灌浆期到成熟期这两个生长阶段较为缺水,需要进行适当的补水保墒措施,以保证在干旱年农田产量不受严重影响。长期连作模式下,春玉米蒸散量存在2-3年及3-6年的波动变化周期;冬小麦蒸散量存在2-3年、3-5年和6-7年的周期性变化。（3）明晰了苹果园土壤水分状况随林龄的变化特征。苹果园0-600 cm土层平均土壤含水量随林龄的增加呈先减后增的趋势。幼林的深层（200-600 cm）土壤含水量大于表层（0-200 cm）,而在成林中相反。幼林土壤中不存在干燥化现象,成林中,17、18、19和20龄果园200-600 cm的土壤干层厚度分别为280、340、340和260 cm。（4）讨论了苹果园相邻农田的土壤水分分布规律。土地利用类型的转变使得农林生态系统中土壤水分的消耗和补给过程发生显著变化,农田的土壤储水量显著高于苹果园,苹果树可以利用相邻农田的土壤水分,从而使果树得以健康生长。随着苹果树种植年限的增加,其对农田土壤水分的消耗加剧,在长期连作模式下,将影响该地区农林生态系统的可持续发展。因此,应控制果园和农田的比例,并适当调整果园的种植期,以保持农林生态系统的永续发展。（5）探索了RZWQM2在模拟黄土塬区农林生态系统水分供需特征方面的可行性。结果表明,该模型可以用于模拟黄土塬区降水较少且分布不均条件下冬小麦和春玉米的生长动态,以及苹果园、玉米地和小麦地的土壤水分动态变化（R~2＞0.70,-3.86%＜PBIAS＜0.49%和D＞0.89）。长期连作模式下,苹果园对0-200 cm土层土壤水分的消耗强度最大,玉米地次之,小麦地对土壤水分的消耗强度最小。随着种植年限的增加,苹果园的水分满足率表现为先降后升的趋势,春玉米和冬小麦的水分满足率均呈现下降的趋势。综上所述,黄土塬区成林苹果园耗水大于幼林,土壤含水量随苹果树种植年限的增加呈先减后增的趋势,且苹果树会吸收利用相邻农田土壤水分。同时,春玉米和冬小麦生育期内耗水在连作模式下呈周期性变化。因此,对于黄土塬区农业结构的调整,可以考虑在苹果树种植22年后通过改种冬小麦或加强苹果树冠修整、增加地表覆盖和在林内种植三叶草等管理措施来恢复苹果园的土壤水分,同时,通过对冬小麦进行适度晚播来应对气侯变化对其产生的影响,使该地区农业得以可持续发展。