天气因素特别是降雨过程在改变土壤水氮状况及其对作物有效性方面起着重要作用，研究随机降雨/大气变化模式下的水氮运移特征及作物产量变化，对制订合理的农田水氮管理措施具有一定参考价值。本文选取华北平原的河北省曲周县作为研究对象，在该县40年(1966～2005)气象资料的基础上，采用ClimGen天气发生器和水氮管理模型(WNMM)相结合的方法，研究不同降雨年型及随机降雨条件对农田水氮运移和作物产量的影响，并针对不同降雨条件提出了冬小麦．夏玉米轮作体系下的水氮风险决策管理措施。主要结论有： 随机降雨或随机天气条件下，冬小麦生长季相同降雨量对应多种可能水分渗漏量，夏玉米生长季降雨量和水分渗漏量呈二次函数关系，一次降雨或灌溉量人于40 mm(需水高峰期除外)，容易引起水分渗漏，氮淋失量可表示为水分渗漏量的二次曲线函数。 在传统水肥条件下，冬小麦生长季作物产量与降雨量呈线性关系，作物产量与水分利用效率(WUE)的关系为二次函数关系；夏玉米生长季作物产量与降雨量、蒸散量、WUE的关系均可以用抛物线函数表示，但达到最大值后作物产量基本稳定。作物产量与吸氮量呈显著正相关。 根据不同降雨量下的氮素淋失水平和作物产量变化，建议将冬小麦生长季降雨量分为<200mm和>200 mm两个范围，分别采用90+90+90 mm、70+70+70 mm的灌溉处理；夏玉米生长季降雨量可划分为<250 mm、250—450 mm、>450 mm三个范围，分别采用100+80 mm、80+70 mm、80+0 mm的灌溉处理。