在黄土高原地区,水分是植物生长最主要的限制因素,生态系统中的水分主要来自天然降水输入土壤的水分。由于气候条件限制和水土流失、干旱缺水等水资源问题,导致该地区自然降水利用率低,水资源浪费严重。为探究宁南山区红梅杏经济林在应用降雨集流渗灌系统后对雨水的截留与收集能力、分配特征;自然降水通过该系统在红梅杏根系的入渗特征以及确定红梅杏在应用降雨集流渗灌系统后的有效降雨量。以宁夏固原市原州区红梅杏林地为研究对象,采用对比观测的方法,以天然降雨和人工模拟降雨相结合的方式,分析原州区小降雨特征,以此为基础设计野外试验,在野外实地开展对红梅杏降雨集流渗灌过程的试验与模拟。研究取得以下主要结果:(1)固原市原州区近60年的降雨年际变化整体呈现出增加的趋势。该地区小降雨居多,0～16mm降雨总量在年降雨总量中占比较大,平均占比为58.53%。0～16mm各阶段的降雨量变化趋势有增有减。0～4mm、4～8mm以及12～16mm的降雨量呈现出增加的趋势,仅8～12mm的降雨量呈现出减少的趋势。且0～4mm和4～8mm的降雨量的增加趋势比12～16mm的降雨量增加趋势更加大。(2)试验观测期间天然降雨集中在小降雨区间,5mm以下降雨占比83.3%。研究中采用的人工模拟降雨方式同天降降雨相比,相似系数为0.91,人工模拟降雨结果略高,但仍具有较高的相似性、适用性。在人工模拟降雨的条件下,降雨集流系统的集流量与降雨量成线性关系,集流量随着降雨量增加而增加。(3)试验期间共观测分析16场降雨,降雨总量为80.30mm,其中收集雨量为52.14mm,渗灌系统截留量为18.19mm,林冠截留量为9.97mm,分别占降雨总量的64.93%,22.65%和12.42%。平均渗灌系统集流率为61.29%,平均渗灌系统截留率为27.12%,平均林冠截留率为11.95%。从试验观测得到的拟合方程可以得出,集流量随着降雨量的增加而增大,集流量与降雨量有着显著的线性关系(R2=0.9955)。集流率随着降雨量的增加而逐渐增大,但是增大的趋势逐渐减小,集流率与降雨量存在对数关系(R2=0.6939)。小雨量级降雨的集雨率偏小且不稳定,随着雨量级的增加,集雨率成对数关系增加且较稳定。(4)入渗过程是从渗灌器底部出水口处开始,湿润锋主要推进方向呈沿水平线向下45°向外扩散湿润锋向下运移速率快于水平运移速率和向上运移速率。在理想状况下湿润体形态近似坛状。湿润体的体积随着降雨时间增加而逐渐增大,湿润体体积与降雨时间存在幂函数关系。在铺设渗灌系统情况下,四年生红梅杏的有效降雨量为16.22mm。