蓄水坑灌法是一种适合于我国北方山丘区果林灌溉的节水灌溉方法。近年来,针对蓄水坑灌法,在土壤水、肥、热方面已经开展了大量研究并取得丰硕成果,然而对土壤另一肥力因素—气的研究几乎没有,亟待开展研究。论文采用田间试验与理论分析相结合的方法,对不同灌溉方式下(地面灌溉、蓄水坑灌(坑深40cm)、蓄水坑灌(坑深60cm))果园根区土壤氧气分布特征及苹果树细根生长动态对土壤水气热环境的响应进行了研究,主要研究成果如下:(1)对蓄水坑灌条件下果园根区土壤氧气分布特征进行了研究。结果表明,蓄水坑灌不同坑深条件下土壤氧气垂向分布规律相同,均为土壤氧饱和度随土层深度增加而减小,分布趋势可用指数函数拟合;径向分布规律也相同,均为距坑壁越近,土壤氧饱和度越大;建立了土壤氧气空间分布拟合模型。两种坑深相比,坑深60cm条件下土壤氧气高值区范围大,集中在0-60cm深度,坑深40cm条件下氧气高值区范围小,集中在0-40cm深度。坑深60cm条件更有利于改善果园根区土壤含氧状况。(2)对蓄水坑灌与地面灌溉条件下果园根区土壤氧气分布进行了比较。结果表明,两种灌溉方式下土壤氧气垂向分布规律相同,均为土壤氧饱和度随土层深度增加而减小;径向上,地面灌溉土壤氧气分布无明显规律。两种灌溉方式相比,地面灌溉条件下氧气高值区范围小,仅集中在0-20cm深度。地面灌溉与蓄水坑灌处理间的土壤氧气差异达到显著水平。相比之下,蓄水坑灌法更有利于改善果园根区土壤含氧状况。(3)对果园土壤水分分布及其与土壤氧气的关系进行了研究。结果表明,蓄水坑灌与地面灌溉条件下距地表0-80cm土壤水分垂向分布规律不同,地面灌溉处理表现为土壤含水率随土层深度增加先增大后减小再增大,而蓄水坑灌处理表现为土壤含水率随土层深度增加一直增大。土壤氧气与土壤水分相关性分析结果表明,各处理各深度土壤氧气与土壤水分均呈负相关关系,距地表20cm处相关性最高。(4)对果园土壤温度分布及其与土壤氧气的关系进行了研究。结果表明,蓄水坑灌与地面灌溉处理距地表0-80cm土壤温度垂向分布规律相同,均为6月份土壤温度随土层深度增加而减小,9月份土壤温度随土层深度增加而增大,8月份为过渡型。土壤氧气与土壤温度的相关性分析结果表明,苹果树生育前期,二者呈负相关关系;生育后期,二者呈正相关关系。(5)对果园土壤水气热关系进行了研究。结果表明,土壤水分与土壤温度对土壤氧气存在交互影响,二者对土壤氧气的交互影响大于任何一者对土壤氧气的单独影响。距地表20cm处交互影响最明显。(6)对苹果树细根生长动态进行了研究。结果表明,随着生育阶段的推进,细根生长量呈现先减小,后迅速增大达到峰值,然后逐渐减小的变化趋势。总体上,各生育阶段地面灌溉处理细根生长量较小,集中在土壤表层,蓄水坑灌处理细根生长量较大,集中在土壤中深层。(7)对苹果树细根动态对土壤水气热环境的响应进行了研究。结果表明,不同处理不同土层苹果树细根生长动态对土壤水分、土壤氧气、土壤温度的单因素效应、双因素耦合效应和三因素耦合效应的响应均不同。总体上,土壤水气热三因素耦合效应对苹果树细根生长的影响最大。与地面灌溉法相比,蓄水坑灌法为中深层根系生长创造了良好的水气热环境,利于根系深扎并充分吸取中深层土壤水分和养分,促进根系生长和功能发挥。