由于大面积缺水、农田作物用水缺少合理科学的指导以及施肥技术水平的限制,导致了我国水资源大量浪费,肥料使用率普遍低下。养分随水分的大量流失,不仅使得作物产量低下,还对环境安全构成严重威胁;同时农田灌溉水温也是实际农业生产中对耕作、灌溉和排水产生影响的一个重要因素,灌溉水温不仅影响着作物的生长发育、土壤肥力以及土壤中水分和氮素的转化迁移,还影响作物对土体内水分和养分的吸收利用,及作物的生长发育和产量。只有同时兼顾土壤水、氮、热三者之间的关系,进行相关调控,才能满足作物的生长需要,提高作物产量。因此,开展灌水量,施肥量以及温度梯度耦合下土壤水氮热的分布特性试验研究,将为揭示不同因素间的耦合效应,增强氮素和水资源利用效率,促进农作物增产,制定科学合理有效的灌溉施肥制度提供重要的指导意义。本文通过室内土柱模拟试验,研究在不同温度梯度、不同灌水量及不同肥液浓度下土壤水热变化对尿素迁移转化规律的影响。主要结论如下:1、入渗率随时间延长而逐渐减小。在同一入渗时段内,入渗率随土壤灌水量、肥液浓度、温度梯度的增加均增加。2、随着入渗时间的增加,累积入渗量与湿润锋推进距离均增大。同一入渗时段内,累积入渗量与湿润锋推进距离随灌水量、肥液浓度及温度梯度的增大均增大。3、不同灌水量、不同肥液浓度以及不同温度梯度条件下的土壤含水率均表现为土柱上层含水率大于下层含水率,含水率随土层深度逐渐减小。在土层同一深度处,灌水量越大,含水率越高;温度梯度越大,含水率变化越明显,稳定时含水率最小;肥液浓度则对含水率影响不明显。随着时间的推移,土壤含水率随土深的分布逐渐变得均匀,含水率的变化逐渐趋于稳定。4、土壤温度随着时间的不断推移呈现先增后趋于稳定的特点,随土深的增加呈现不断减小的变化规律。同一温度梯度下,肥液浓度一定时,同一土深处,灌水量越大,土壤温度越高,达到平衡时所用时间越短,平衡温度越高,土壤温度随时间的变化过程满足T=a+b×㏑t,随土深的变化则满足T=a×（?）（b|c-x|）+d,均具有较高拟合度。灌水量一定时,在相同温度梯度时,不同肥液浓度下的土壤温度随土深并无显著差别,肥液浓度对土壤温度的影响不大。肥液浓度及灌水量一定时,同一土深处,温度梯度越大,土壤的温度就越高,达到平衡时平衡温度越高,土壤温度随时间的变化过程满足T=a+b×㏑t,随土深的变化则满足T=a×（?）（b|c-x|）+d,均有较高拟合度。5、灌水量、肥液浓度以及温度梯度三者越大,尿素的转化越快,所花费的时间越短。在土壤垂直剖面内,灌水量越大,尿素在土壤中分布越广,其迁移速率也就越快;肥液浓度越大,在土壤同一土深处,尿素含量就越大,肥液浓度对尿素的分布无显著影响;温度梯度越大,在土壤同一土层深度处,尿素态氮转化越快,剩余的尿素态氮含量越少,温度梯度促进尿素的转化分布。6、铵态氮在土壤中随时间呈现先增多后减小的变化规律,随土深的分布规律是先增大后减小,在不同土深位置处具有峰值,随灌后时间的推移,铵态氮与土深之间的变化过程均可以采用方程N₁=a×e^b|h-c|拟合,且具有较高拟合度。灌水量越大,土壤中25cm土深位置以上剖面内,铵态氮的含量越小;25cm土深位置以下剖面内,铵态氮的含量越大,铵态氮的分布范围越广。肥液浓度对铵态氮在土壤剖面中的分布影响较小,但对铵态氮含量大小影响较大,肥液浓度越大,铵态氮在土壤中含量越高。温度梯度对铵态氮具有较显著的影响,温度梯度越大,土壤中尿素生成铵态氮的速率就越快,铵态氮含量就越高。7、硝态氮在土壤中随时间呈现逐渐增大的变化规律,在土柱剖面中随土深的分布规律同样是逐渐增大。硝态氮主要积累于湿润锋处,且在时间的推移下随湿润锋向土壤下层迁移,灌水量越大,硝态氮向下运移越远,湿润锋位置处硝态氮含量越大。肥液浓度对硝态氮的分布影响不显著,主要影响其含量大小,肥液浓度越大,土壤中硝态氮含量就越高。温度梯度促进硝态氮的形成,温度梯度越大,土壤中硝态氮含量越高,转化形成硝态氮的时间越短,速率越快,硝态氮在土壤剖面主要积累于土壤底层,在不同灌水量及肥液浓度条件下,硝态氮含量随灌后时间的延长,与土深之间满足函数（?）,具有拟合度较高;不同温度梯度下则与土深之间满足函数（?）,同样具有较高拟合度。8、采用室内土柱模拟试验,定时监测土壤水氮热动态变化过程,运用BP神经网络算法构建的温度梯度条件下土壤水热、水氮热分布的预测模型均具有较高的精度和良好的稳定性,可以较好的描述温度梯度下土壤水氮热动态分布变化情况。