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河北平原是我国的一个主要粮食产区,冬小麦-夏玉米轮作的种植模式是该区域传统的种植模式,但冬小麦生育期(10月初至第二年的5月底)处于该地区的枯水季节,灌溉需水量较大,约占河北平原总灌溉水量的70%左右。河北平原也是水资源供需矛盾突出的一个区域,地表水资源匮乏,地下水供水量超过总供水量的70%,造成地下水开发过度,1990年至2010年期间每年的超采量均超过60亿m3。在河北省节水压采、供给性结构调整等政策及市场需求的引导下,河北平原出现了多种种植模式的尝试。本论文针对冬小麦-夏玉米、棉花-菠菜、两季青贮玉米和休耕等4种种植模式,于2018～2019年进行小区试验和Hydrus-1D数值模拟研究,分析这4种不同种植模式条件下的土壤水分分布、耗水和深层渗漏情况,探讨在保证农作物产量的同时,有助于涵养地下水、有助于河北平原生态修复的种植模式。研究结果表明:(1)试验年份冬小麦-夏玉米、棉花-菠菜和两季青贮玉米等3种种植模式的灌溉用水量分别为330.7、210.5和266.2mm,棉花-菠菜和两季青贮玉米种植模式较冬小麦-夏玉米轮作模式灌溉用水量分别减少36.3%和19.5%;棉花-菠菜和两季青贮玉米种植模式条件下土壤含水率的变化幅度小于冬小麦-夏玉米轮作模式。(2)4种种植模式条件下,试验年份冬小麦-夏玉米、棉花-菠菜、两季青贮玉米和休耕等4种种植模式的作物耗水量分别为769.67、646.54、677.04和433.25 mm;棉花-菠菜和两季青贮玉米模式的作物耗水量分别较冬小麦-夏玉米轮作模式的分别低16.0%和12.0%,休耕模式的耗水量占冬小麦-夏玉米轮作模式的56.3%。(3)试验年份冬小麦-夏玉米、棉花-菠菜和两季青贮玉米等3种种植模式的水分利用效率分别为20.65、55.09和210.36 kg/(hm2·mm),棉花-菠菜和两季青贮玉米模式中菠菜和青贮玉米的产量是全株鲜重,因此作物水分利用效率较高,且分别比冬小麦-夏玉米模式高34.44和155.27 kg/(hm2·mm)。(4)达西定律分析和Hydrus-1D数值模拟的结果表明,试验年份冬小麦-夏玉米、棉花-菠菜、两季青贮玉米和休耕等4种种植模式的深层渗漏量分别为79.19、26.22、60.92和15.03 mm,棉花-菠菜、两季青贮玉米和休耕模式的深层渗漏量分别较冬小麦-夏玉米轮作模式的分别少66.9%和23.1%和81.0%。综合而言,目前河北省种植模式中出现的棉花-菠菜和两季青贮玉米种植模式有助于灌溉用水量和作物耗水量的减少和水分利用效率的提高,休耕模式耗水量并不低,需要进一步与适宜作物雨养模式耗水量的对比研究。受试验条件和研究经费所限,本文仅在小区尺度上进行了不同种植模式作物耗水的初步探讨,需要田间尺度试验的进一步研究探讨。