石羊河流域属于典型的干旱区内陆河流域,水资源极度匮乏,而光热资源丰富,非常适合酿酒葡萄的种植,近年来酿酒葡萄已经成为该地区主要的特色经济作物之一。但是,长期以来传统粗放式田间管理导致该区域生产效率和水资源利用率低下,随着“3S”技术的发展与应用,精准农业将成为解决这一问题的主要选择之一。因此,从理论上认识葡萄园土壤含水率的空间变异性及其对产量和品质的影响将对精准农业的实施具有重要的现实意义和科学价值。本研究于2012-2013年在中国农业大学“农业部作物高效用水武威科学观测实验站”皇台葡萄园试验基地进行,研究区的面积7.6hm2,采用均匀网格25m×25m与随机取样相结合的方式,2年取样点数分别为135和147,灌溉方式是沟灌,测定了葡萄产量、品质、地形和土壤属性指标,采用经典统计学、地统计学的基本理论与方法,结合ArcGIS10.0、GS+(version9.0)、SAS9.0和SPSS20.0等相关软件,分析了各指标的空间变异特性及其相互影响,主要研究结果如下：(1)在葡萄整个生长期内,土壤含水率的变异系数CV在14.46%与31.80%之间,并且CV随土壤含水率均值的增加而减小,并呈指数函数的关系；土壤含水率与地形指标没有显著相关性,但其与土壤容重和质地具有显著的相关关系。在灌溉周期内不同阶段土壤含水率具有稳定的时空变异性,且结构性变异占总变异约80%。(2)2012和2013年葡萄的平均产量分别为1.32kg/棵和1.28kg/棵,并且具有相似的空间结构,但是各品质指标的时空变异性较大。产量和表层土壤含水率呈显著负相关,但随土壤深度的增加相关性逐渐减小,深度在60cm以下没有相关性,各果实品质指标与土壤含水率的空间模式相关性很小。(3)在2012和2013年最大土壤含水率变化量是在花期+果实膨大期,最大日均土壤含水率变化量是在转色期。标准化土壤含水率变化量△θ在(-11]时,在0-20cm土壤深度,与水分入渗有关的参数在高、低产区存在显著性差异,在20-40cm土壤深度,与土壤养分有关的参数在高、低产区存在显著性差异。当Δθ在(-1-2]时,高、低产区的土壤属性没有显著性差异。(4)所选土壤属性对产量总变异的解释比较少；在可解释的部分中,土壤属性的非空间结构对产量总变异的解释相对较多,而非土壤属性空间结构的解释在高产区非常小,在中产区略有增大,在低产区最大。