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本文通过对干旱半干旱地区毛乌素沙地人工牧草节水喷灌均匀特性与管网优化研究得到以下几点主要结论：1．毛乌素沙地3年生加拿大紫花苜蓿的根系入土深度一般在100cm左右，但主要分布在0～50cm的土层深度范围内。2．在毛乌素沙地，喷灌前后土壤含水率等值线垂直分布均具有显著的垂直分层特征；在喷灌结束24h后，喷灌前土壤含水率的垂直分布与喷灌后土壤含水率的垂直分布间地相关性较弱；灌水前土壤初始含水率的概率分布形态均表现为较典型的左偏态分布，灌后土壤含水率分布形态表现为左偏态、右偏形态或正态分布；雨量筒水深概率分布与土壤不同深度剖面层水平方向的含水率概率分布在形态特征上表现出一定程度的差异，雨量筒水深分布与水平层土壤含水率分布、灌后相邻深度层土壤含水率分布、之间的相关程度较高，其相关性随着剖面深度和层间距的增加而降低。3．实验样地喷灌前后的土壤含水率变异程度均属弱变异或弱中等变异。而且，实验区灌后土壤含水率的绝对变异程度显著增大，而相对变异程度却明显降低。在0～50cm深度范围内毛乌素沙地的土壤含水率的空间分布存在着一定程度的空间变异性，而且，灌后土壤含水率分布的整体变异程度要明显高于灌前的水平。4．当灌水深度在12～40mm，喷灌均匀度在60.34％～96.20％范围内时，0～50cm深度范围内的各深度层土壤含水率均匀系数均显著大于相应的地上喷灌均匀系数值。5．提出了有效湿润层土壤含水率均匀度的概念，并给出了有效湿润层土壤含水率均匀系数的定义式。在50cm深度范围内，牧草根系区域的有效湿润层土壤含水率均匀系数S_u均显著大于其对应的喷灌均匀系数C_u。有效湿润层土壤含水率均匀系数与喷头组合间距之间存在着较高程度的线性关系，并在此基础上得到有效湿润层土壤含水率均匀系数与喷头组合间距之的线性回归方程。6．将有效湿润层土壤含水率均匀系数S_u引入到节水喷灌工程系统的管网优化当中，建立了节水喷灌工程系统管网优化的非线性规划模型。采用专业优化软件LINGO9.0对节水喷灌工程实际进行了优化，并得到了良好的优化结果。