浅层地下水蒸发是指浅层地下水向包气带输送水分，并通过土壤蒸发和作物蒸腾进入大气的过程，通常称为潜水蒸发。在农田水分循环中，潜水蒸发对非饱和土壤水分有直接影响，进而影响到与非饱和土壤水分有关的各个环节，对生态系统水循环和其它物质循环以及生态过程研究有重要意义。作物生长条件下，地下水埋深较小时，潜水蒸发补充根系层中的土壤水分消耗，间接为作物生长供水。另一方面，当地下水埋深很小且矿化度较高，潜水蒸发可能引起土壤次生盐碱化。因此，研究农田浅层地下水蒸发规律及其计算方法在农作物灌溉制度的拟定、农田水量转化研究与水资源评价、盐碱地的防治与改良等方面都有着十分重要的意义。　　 黄河流域分布着1.1亿亩的引黄灌区。由于引水灌溉的影响，引黄灌区内普遍存在地下水埋深浅的特点。研究灌区生态-土壤-地下水相互作用过程和机理，对于灌区灌溉、水资源、生态环境管理具有重要意义。在国内外，采用流域尺度的分布式生态水文学模型进行生态水文学研究并应用于管理，是发展趋势。国家自然科学基金“中国西部环境与生态科学计划”重点项目“内蒙古河套灌区浅层地下水动态变化的生态环境效应(编号：90102014)”与“SWATMOD.2K4-关键过程研究及在典型流域的应用(编号：90502005)”结合引黄灌区的特点和问题需求，研制了分布式生态水文学模型SWATMOD.2K4，并提出了基于作物、土壤水分、根系、地下水位综合信息的浅层地下水蒸发计算方法，以改进目前植被条件下潜水蒸发计算中的不足。本文目的就是结合田间实验观测资料，进行该计算方法的实证研究和应用，以期发现该计算方法中的问题和进一步改进的方向，为最终提出作物种植条件下浅层地下水蒸发计算的有效工具。本文实验工作在位于鲁西北平原、黄河下游的潘庄引黄灌区的中国科学院禹城综合试验站进行。　　 本文采用2005年3月-2005年10月冬小麦和夏玉米生长季6个不同固定埋深的潜水蒸发实验资料，分析了作物生长条件下的潜水蒸发规律，比较评价了国内外常用的潜水蒸发计算公式；利用2003-2005年冬小麦两种播种密度不同灌溉处理作物水分关系实验资料和潜水蒸发计算方法，计算了不同水分供给条件下浅层地下水蒸发与作物耗水量，并分析了灌溉的影响。结果表明：　　 鲁西北平原冬小麦生长季降雨较少，不能满足冬小麦耗水量需求。在无灌溉条件下，地下水埋深70-160cm，浅层地下水蒸发占冬小麦耗水量的比例达70-90％；地下水埋深150cm左右，产量和水分利用效率达到最大。夏玉米生长季降雨较多，但观测资料表明，地下水埋深70-160cm，浅层地下水蒸发占夏玉米耗水量的比例也能达到50-60％，地下水埋深100cm左右时，产量和水分利用效率都达到最大。　　 利用实测资料对几种常用的潜水蒸发计算公式的评价结果表明，裸地潜水蒸发计算公式应用于有作物生长条件下的潜水蒸发计算，会导致较大误差，并且不同的计算公式效果不同，以阿维扬诺夫公式的误差相对最小，而幂函数型公式误差最大；SWATMOD.2K4模型公式的计算结果，与实测结果最为接近，但仍然存在相当大的误差。所以，裸地潜水蒸发公式用于种植条件下潜水蒸发计算是不合适的。SWATMOD.2K4综合考虑了气象、作物、根系、非饱和水的影响，结果有显著的改善。　　 结合冬小麦-水分关系的小区实验数据和SWATMOD.2K4模型的潜水蒸发计算公式，计算了两种播种密度不同灌溉处理小区实验两个冬小麦生长季的潜水蒸发、作物耗水量、产量和水分利用效率。雨养处理条件下，浅层地下水蒸发占冬小麦耗水量比例达到42％左右；40％田间持水量处理，这一比例有所降低，为40％左右；60％田间持水量处理，比例为34％左右；80％田间持水量处理，为32％左右；80％田间持水量处理的耗水量最大；60％田间持水量处理的产量和水分利用效率最高。这说明，在鲁西北平原地区，60％田间持水量处理是一种很好的灌溉管理方式，灌水量相对较少，对浅层地下水利用相对较高，作物产量和水分利用效率较高。　　 本研究的局限性在于，固定地下水位的实验观测数据只有一个冬小麦、夏玉米生长季，并且诸如作物叶面积指数、根系测定数据不全面，对于计算方法的评价难以深入、全面。需要进一步开展实验工作，以大量的实验数据为依据，开展浅层地下水蒸发的规律和计算方法的研究。