农林复合系统不仅能协调农林用地矛盾，提高对资源的利用效率，还具有保持水土、改善土壤结构等诸多功能。宁夏干旱沙区降雨有限且分布不均，地形复杂灌溉难度大，土壤蒸发严重。农林复合系统有助于减少当地土壤无效蒸发，改善土壤水分环境，但间作物可能加剧对土壤水分的消耗并引发种间水分竞争，降低系统生产力。由于间作对土壤水分补给和消耗之间的权衡受间作物种植密度的影响，因此本研究通过将多年生黑麦草（Lolium perenne L.）引入传统灵武长枣（Ziziphus jujuba Mill. cv. LingwuChangzao）种植结构，设置灵武长枣与三种不同密度黑麦草间作系统（低、中、高间作密度分别为15 kg hm-2、22.5 kg hm-2、30 kg hm-2），通过分析土壤理化性质、土壤水分分布、根系分布、作物蒸散、水分利用来源，结合模型模拟，阐明不同密度黑麦草间作系统枣草种间水分关系及协调机制。以期提出基于土壤水资源可持续利用的间作优化调控策略。主要研究结果如下：　　(1)枣树冠层下，间作处理均增加了土壤大于0.25mm粒径团聚体含量，降低了土壤分形维数，提升了土壤平均重量直径和土壤几何平均直径，提高了土壤总孔隙率与田间持水量，降低了土壤全磷与有效磷含量，提高了土壤中β-葡萄糖苷酶活性。在系统行间，间作处理增加了土壤总孔隙率与土壤全氮含量，降低了土壤全磷含量。中密度黑麦草间作处理对行间土壤的速效钾含量与阳离子交换量提升率最大，并提高了行间土壤中碱性磷酸酶活性。　　(2)不同密度黑麦草间作处理对枣树冠层下土壤蒸发的影响差异只出现在2024年枣树生长中后期（8月20日-10月1日），但均降低了行间土壤蒸发，且降低幅度与间作密度呈负相关。相较枣树单作，低密度黑麦草间作处理提高了枣树的蒸腾量（两年平均7.57%），中、高密度黑麦草间作则降低了枣树蒸腾。相较枣树单作，低密度黑麦草处理提高了枣树冠层下60-100cm土层、间作区域20-60cm和60-100cm土层土壤含水量。相较枣树单作，中密度黑麦草处理在枣树冠层下20-60cm土层、60-100cm土层、间作区域20-60cm土层的土壤含水量分别降低了11.28%、9.65%和7.42%。影响枣树蒸腾速率的主要气象因素为：空气温度、总辐射量、光照强度。　　(3)不同密度黑麦草间作系统中，黑麦草根系均分布在0-40 cm土层，各土层黑麦草根长密度均随间作密度增加而增加。相较枣树单作，不同密度黑麦草间作处理均增加了枣树冠层下0-60cm土层与距离树干100cm处60-160cm土层的枣树细根根长密度；降低了距离树干150cm的行间区域0-60cm土层的枣树细根根长密度，增加了60-160cm土层的枣树细根根长密度；在距离树干300cm的行间区域 0-60cm土层，相较枣树单作，低、中、高黑麦草间作处理分别降低了：27.69%-28.03%、29.99%-41.91%、46.92%-52.13%。　　(4)不同密度黑麦草间作系统中黑麦草主要水分来源是浅层（0-20cm与20-60cm）土壤，随着黑麦草间作密度的增加，黑麦草的吸水深度逐渐下移。间作系统中枣树在萌芽展叶期、萌芽展叶期更趋向于利用20-60cm层位土壤水，利用率随黑麦草种植密度的增加而增加。果实膨大期枣树的主要水分来源为100-200cm的深层土壤。果实成熟期，间作提高了枣树在20-60cm与100-200cm土层的水分贡献率，降低了60-100cm土层的水分贡献率。　　(5)利用Hydrus-2D模型对间作系统枣树土壤水分和蒸腾进行拟合，土壤水分的R2在0.8以上，均方根误差均小于0.01。不同密度黑麦草间作处理中枣树蒸腾实测值和模拟值的R2均大于0.8。枣树蒸腾耗水量随着土壤水分的增加呈现一定的增加趋势。　　(6)不同密度黑麦草间作处理均提高了枣果单果鲜重、可溶性糖、维生素C、花色素苷和类黄酮，降低了有机酸含量。2023年低、中密度黑麦草间作相对枣树单作总产量分别提升了26.78%与53.69%，2024年低、中、高密度黑麦草间作相对枣树单作总产量分别提升了22.25%、29.58%、14.03%。间作系统中牧草分蘖(分枝)数相比黑麦草单作均有提升。相较牧草单作，低、中密度黑麦草间作系统中黑麦草的叶面积指数分别增加了3.61%与3.13%。低密度黑麦草间作系统中牧草的茎叶比与干物质积累表现最佳。结构方程模型结果表明，土壤物理性质、土壤化学性质、土壤含水量、细根根长密度解释了枣树产量48%的变异，枣果品质64%的变异，黑麦草产量55%的变异、黑麦草品质69%的变异。　　综上所述，在枣树行距6m的情况下，间作黑麦草具有提升生态服务功能与经济价值的潜力，但其受间作密度的影响。低密度黑麦草间作处理通过改善土壤理化性质、降低土壤蒸发、提高枣树蒸腾与各土层含水量、调控根系分布、调节种间水分关系、改善吸水深度，从而提升间作生产力。建议宁夏干旱沙区推广应用灵武长枣与低密度黑麦草（15kg hm-2）间作模式。