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传统的水资源评价以年为尺度,而年尺度水资源评价在时效性上难以支撑水资源精细化管理要求。随着人类活动对自然水循环影响程度加深与水危机加重,为保障水资源可持续开发利用,对水资源时效性与准确性的要求不断提高,亟待开展月尺度水资源评价等相关技术研究,而农业作为第一用水大户,其月尺度用水规律与用水预报研究尤为关键。本文以华北小麦-玉米轮作为研究对象,开展小麦-玉米轮作月尺度灌溉需水量的研究,为月尺度农业用水评价与管理提供有益借鉴。本文选取北京市大兴区为研究区,以小麦-玉米轮作为研究对象,利用1959-2018年气象资料及灌溉试验站实测资料,提出了该地区小麦-玉米轮作适宜有效降水量计算模型。以此为基础,采用M-K趋势检验法分析了不同时间序列小麦-玉米轮作灌溉需水量的变化趋势,同时利用天气预报对小麦-玉米轮作灌溉需水量进行月尺度预报。主要结论如下:(1)利用经验证的AquaCrop模型模拟获得的小麦-玉米轮作有效降水量为评价标准,分析了利用比值法、美国农业部法、USDA-SCS法与USDA-SCS修正法等方法计算小麦-玉米轮作有效降水量的模拟效果。结果表明,冬小麦采用改进的USDA-SCS修正法模拟整体趋势较好,而夏玉米采用USDA-SCS修正法模拟有效降水量效果较好。(2)华北小麦-玉米轮作在近60a与近30a的灌溉需水量分别以2.88mm/10a与21.02mm/10a的速率增加,后者增速是前者的7.3倍,表明通过对小麦-玉米轮作生育期内不同时间序列灌溉需水量变化趋势进行分析,能够避免长时间序列对中短期可能存在剧烈变化的平衡作用,有利于更好把握中短期气候变化对作物灌溉需水量的影响作用,对未来水资源规划具有重要借鉴意义。(3)利用相关分析法获得了小麦-玉米轮作灌溉需水量影响主控因子,其中影响冬小麦灌溉需水量的关键气象因子为相对湿度、VPD(饱和水汽压差)和日照时数,与相对湿度为负相关,与VPD及日照时数为正相关,均达极显著相关水平;影响夏玉米灌溉需水量的关键气象因子为VPD、最高气温与相对湿度,与相对湿度为负相关,与VPD、最高气温为正相关,均达显著水平。(4)通过对中国天气网获取的天气预报数据进行解析,构建了华北地区月尺度参照作物腾发量预报的PT-MC组合模型,模型模拟决定系数与一致性指数均大于0.90,而回归系数b接近1,均方根误差RMSE小于11.20mm,实现了月尺度参照作物腾发量精准预报;同时利用本文构建的有效降水量计算模型、月尺度参照腾发量组合模型与中长期降水预报解析数据,对华北地区小麦-玉米轮作月尺度灌溉需水量进行预报,预报平均绝对误差MAE为17.42mm,均方根误差RMSE为26.18mm,决定系数R~2为0.57,一致性指数d为0.87,可满足华北地区小麦-玉米轮作月尺度灌溉需水量预报精度要求。本文的研究成果可为华北地区农业配水管理与农业用水月尺度预报提供理论依据。