华北低平原深层地下水的不断超采不仅造成淡水资源的枯竭，还引发了地面沉降、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。华北平原已成为世界上最大的漏斗区，其中东部低平原是地下水水位下降的典型区，最深深层地下水位下降达110m，然而该地区浅层微咸水、咸水资源丰富，每年可开采资源量近42亿m3，占地下水总开采资源量的36％，具有较大的开发利用潜力。微咸水资源在农业上的利用已成为缓解水资源危机的研究重点，提高农业灌溉中的微咸水开发利用率，探索华北低平原区中低产田粮食增产增效、水资源可持续策略的现代农业发展模式，对于保障中国低平原区土壤质量安全以及国家粮食安全具有重要作用。　　目前微咸水利用面临若干问题，如引起土壤盐分含量增加，影响作物正常生长，导致耕地资源无法长期利用，地下水水质恶化等，解决这些问题对于持续开展微咸水利用，保证农业长期可持续性发展至关重要。　　为回答上述科学问题，本论文以南皮县为典型区域，通过区域采样测试、试验站有关实验等数据的采集，利用HYDRUS-1D模型模拟土壤水盐运移，针对不同微咸水灌溉模式下土壤水盐运移规律开展研究。本文首先针对低平原区冬小麦-夏玉米一年两作种植模式，根据现有微咸水灌溉实践经验设置两种灌溉情景，情景Ⅰ是对冬小麦进行春后3水灌溉，夏玉米出苗水用量根据耕层土壤水分含量和盐分含量确定，但最大不超过120mm;情景Ⅱ是根据南皮“渤海粮仓”项目试区灌水经验设置，夏玉米出苗水用量固定为70mm。通过利用HYDRUS-1D模型模拟两种不同微咸水灌溉情景（情景Ⅰ和情景Ⅱ）下2008-2013年2m土体水盐通量变化，初步探讨了土壤水盐迁移规律。模拟结果表明，土体剖面盐分积盐区主要集中在下层土壤(100-200cm)，上层土壤(0-100cm)溶液盐分浓度较低，土壤剖面盐分浓度在冬小麦灌浆末期出现峰值且随灌水盐分浓度增加而逐渐升高。在情景Ⅱ微咸水灌溉制度下，2m土体基本不积盐，这主要是由于2012年和2013年玉米季降雨淋洗作用。　　为了进一步分析情景Ⅱ微咸水灌溉模式下对土壤盐分平衡的长期影响，同时明确土壤盐分主要累积层和淋洗规律，以及探讨华北低平原区长期微咸水灌溉的适宜模式及可行性。本文延长了模拟时段以及扩大了土体模拟深度，模拟2001-2015年4m土体盐分通量变化，全面系统阐述了情景Ⅱ长期微咸水灌溉模式下产生的节水效应和土壤质量安全效应。主要结论如下:　　(1)土壤盐分累积规律。长期微咸水灌溉后土体剖面盐分积盐区主要集中在100cm以下土壤，土壤剖面盐分浓度峰值总体呈现下移趋势。在微咸水灌溉初期，土壤盐分主要在0-100cm土体累积，但经5年灌溉后，微咸水灌溉带来的盐分则主要在100cm以下土壤累积，其中180-200cm土层最终积盐量最大。　　(2)降雨类型是决定盐分淋洗深度的关键因素，土壤剖面盐分迁移变化规律主要受水文年型影响，与灌水盐分浓度无关。在平水年或丰水年期间，上层土壤(0-100cm)盐分含量下降明显且在玉米耐盐阈值(1.7dS·m-1)以下，能保证作物正常生长，但在枯水年期间土壤易发生积盐现象，土壤剖面盐分浓度峰值往上层土壤迁移，不利于作物正常生长。大暴雨条件（日降雨量达100mm以上）利于盐分淋洗至200cm以下土层，200-400cm土层盐分含量增加量占整个土体剖面盐分增加量的75％。丰水年雨季短时间内出现的强降水过程（如5年一遇），对0-200cm土体能达到显著的洗盐效果。　　(3)长期微咸水灌溉制度。在平水年或丰水年型，冬小麦越冬期、玉米收获期进行灌溉，洗盐效果显著;枯水年型可在雨季期间增加灌水频率有利于盐分淋洗，减轻作物受盐分胁迫作用。本文通过综合分析不同咸水灌溉情景下土壤剖面盐分累积规律、淡水资源消耗以及作物产量变化，提出华北低平原区长期微咸水灌溉方案:可在小麦季越冬水灌2g·L-1微咸水，拔节期灌2g·L-1或3g·L-1微咸水，玉米播种前进行适时灌溉洗盐处理，玉米减产量小于5％，且年均淡水灌水量100mm，咸水灌水量120mm，总灌水量220mm。　　本文的研究结果为今后微咸水资源广泛应用于中低产田开发提供科学依据。