本文介绍了建立、标定和验证一个基于GIS的,可以对区域尺度农业管理模式进行定量评价的水分、氮素管理模型(WNMM)<1>,其数据是一种结构简单的,使用广泛的通用数据格式——ASCII数据格式,它可以被很多GIS软件识别.利用定位实验数据进行的标定和验证表明,WNMM可以很好的模拟前文提到的土壤一作物中的各种过程<2>.利用不同质地类型土壤及不同地点土壤数据进行的验证也表明,WNMM对土壤中水分运动及氮素运移的模拟相当可靠,当然,今后还需要对模型的结构进一步的完善.通过模拟在不同质地类型土壤的不同水、氮处理,本文讨论了不同作物对不同处理的反应,对两种管理模式模拟结果进行了详细的研究与分析.通过本研究,可初步得到以下结论:1.从目前的GIS发展水平来看,紧密集成方式,可以保留模型的复杂算法以对水氮循环及作物生长过程做出准确描述,应该是当前技术条件下合理的选择.通过集成GIS的空间描述能力与机理模型的定量分析能力,可以对区域尺度的农田水氮循环及作物生长过程,做出定量描述与评价.2.通过对不同质地类型土壤采用不同的水、氮处理模拟,分析结果表明,如果希望在研究区减少水氮投入而又要保持一定的产量,应首先考虑减少氮素投入.其次,当施肥量不变而希望减少灌溉量时,应该首先考虑减少对玉米的灌溉量.3.在县尺度上,利用WNMM模拟了不同农业管理模式下的作物产量.结果表明,从作物产量的角度来看,肥力较低的沙质土壤,减少农业投入的空间较少,尤其玉米比小麦对减少农业投入的反应更敏感.