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本研究以民勤县多年气象、地下水和土壤资料为基础，进行野外不同水质灌溉水对土壤环境影响的试验。采用野外试验观测、室内分析和模型模拟相结合的方法，通过对不同水质灌溉水条件下土壤理化性质较为详细全面的分析，对不同水质灌溉水作用下土壤理化性质变化进行了初步评价，并根据实测数据对土、水、气、生模型(soil-water-atmosphere-plant model，SWAP)进行了模拟调整，使之更好地模拟民勤地区不同灌溉水质对土壤和作物产量的影响。本研究主要得到以下主要结论：
1、民勤地下水位持续下降，同时地下水矿化度大幅度上升，尤其以绿洲北部湖区地下水矿化度增加为甚。据观测，湖区某灌溉用井2007年夏季矿化度高达12g l-1。
2、随着灌溉水浓度增加，整个生长季水分消耗量逐渐降低。整个生长季，在0-60 cm深度上土壤含水量灌溉前后变化明显，在60-100 cm深度上，灌溉前后土壤含水量变化明显低于0-60 cm深度上土壤含水量的变化，但土壤含水量明显高于0-60 cm深度上的土壤含水量。随着灌溉水浓度的增加，各层土壤的IC(Indexof Cavazza)值都有所降低，土壤总孔隙度逐渐下降。
3、在生长季灌水总量相同的条件下，灌水频率越高，土壤在0-30 cm和30-60cm深度上的含水量越高；在底层60-90 cm深度上，7 d/次与10 d/次两个处理土壤含水量没有明显区别，而15 d/次灌溉处理底层含水量稍高于其余两个处理。不同灌水频率条件下，各试验处理土壤水分含量在垂直方向上的变化，没有明显差异。
4、随着灌溉水浓度的增加，土壤全盐量和电导率均有增加的趋势。当灌溉水浓度为0.8 gl-1时，收获后土壤中上层(0-60 cm)全盐量比播种前明显降低，而底层(60-100 cm)全盐量有所增加，即淡水灌溉的淋溶作用明显；当灌溉水浓度为2 g l-1时，生长季中的灌水依然对土壤盐分有淋溶作用，但明显比0.8 g l-1处理淋溶效果弱，收获后表层土壤有明显的盐分聚集现象；当灌溉水浓度为5 g l-1时，收获后在0-80cm深度上，均造成土壤盐分的明显积累，在80-100cm深度上，没有明显变化。电导率变化和全盐量变化规律一致。
5、灌溉水浓度较低时，土壤中阳离子以钙离子和钠离子为主，且二者含量没有明显差别，阴离子以硫酸根离子和碳酸氢根离子为主。随着灌溉水浓度的增加，土壤中钙离子和钠离子浓度也相应增加，但钠离子增加幅度明显高于钙离子，约为钙离子的4—5倍，阴离子中碳酸氢根离子没有明显变化，硫酸根离子和氯离子明显升高，硫酸根离子含量高于氯离子含量。试验土壤有机质含量较低，随着灌溉水浓度的增加，土壤有机质含量逐渐降低。土壤表层随着灌溉水浓度的增加，全效养分含量逐渐降低，水解氮和有效磷含量均有增加的趋势，有效钾含量各试验处理没有明显差别。
6、黄河蜜和籽瓜两种作物，无论鲜瓜重量还是干物质总重，均随着灌溉水浓度的增高而降低，籽瓜产量降低幅度高于黄河蜜产量降低幅度。黄河蜜和茴香两种作物，无论产量还是干物质总重，均随着灌溉频率的降低而降低，黄河蜜产量下降幅度明显高于茴香产量下降幅度。
7、SWAP模型模拟土壤含水量和实测土壤含水量有一定差异，但总体趋势上具有较好的一致性。在土壤含水量较低时模拟效果好于含水量较高时。均方误差显示SWAP模型对灌溉水浓度较高时的含水量和作物产量模拟效果较好。基于SWAP模型的水利用率结果，能很好的再现不同水质灌溉水和气候特征条件下的水利用状况，即SWAP模型在民勤地区模拟效果较好。