中文摘要：

农田水分动态变化与消耗规律是灌溉水资源优化配置、提高农田水分利用效率的基础。受到气象、土壤、作物等因素的动态随机性与空间变异性的影响，农田水分具有很强的时空不确定性。在试验观测的基础上，对参考作物腾发量的计算方法、降水与参考作物腾发量的随机特性、作物灌溉制度模拟－优化方法及作物灌溉优化函数、农田土壤水分空间变异函数的稳健统计与不确定性分析方法等内容进行了研究。作物灌溉制度模拟－优化方法以土壤水量平衡模型、作物水分生产函数为基础，利用单纯形搜索法和遗传算法对潇河灌区不同灌溉定额下的冬小麦灌溉制度进行了优化。根据隐随机优化的特点，借鉴水库调度函数的定义方法，提出了灌溉优化函数的概念，根据潇河灌区历史条件下冬小麦灌溉制度优化结果得到了冬小麦优化灌溉函数，该函数定性及定量两方面的灌溉预报，二者分别解决某一阶段是否灌溉、灌水时的定额问题。变异函数是空间变异分析的基础，利用Jackknife方法研究了样本变异函数估算的不确定性，深化了对土壤水分空间变异不确定性的认识。研究中提出利用功效系数法对理论变异函数模型进行多指标评价，有助于选出合适的理论变异函数模型进行空间变化分析。