摘要：优化农田水氮管理措施可为实现粮食高产、资源高效及环境友好的目标提供科学依据。该研究以华北平原泰安地区为例，利用农田生态系统水热碳氮过程耦合模型（soilwaterheatcarbonandnitrogensimulator，WHCNS）分别对冬小麦季设置的165个水肥组合和夏玉米季设置的55个水肥组合进行了情景模拟分析，在综合考虑农学、环境和经济效益的基础上，采用密切值法优化了农田水肥管理方案。结果表明：受到华北地区年内降雨分配不均的影响，冬小麦产量随着灌水量的增加呈先增加后稳定的趋势；而夏玉米产量与灌水量没有明显的关系。冬小麦和夏玉米产量均随着施肥量的增加而增加，后保持稳定。水分渗漏和氮素淋洗量均随着灌水量或施肥量的增加而显著增加。在研究区作物秸秆全部还田及高累积氮的条件下，冬小麦季灌水240mm和施肥60kg／hm^2（以N计，下同），夏玉米季不灌溉和施肥90kg／hm^2分别为研究区当年冬小麦季和夏玉米季最佳的水肥管理方案。在所有水肥组合情景中，优化的水肥管理方案不仅能保证冬小麦．夏玉米最大周年产量的97％、具有较高的水氮利用效率和最佳的产投比，而且氮素淋洗和气体损失分别比最大值降低了77％和71％。因此，该方法可以用来优化华北平原农田的水肥管理措施。

关键词：灌溉 氮 优化 whcns模型 情景分析 

单位：中国农业大学资源与环境学院; 农业部华北耕地保育重点实验室; 北京100193