将塔里木河流域灌区分成阿克苏地区、塔里木河下游地区和南疆西部自然区3个区域,分别代表水源丰富区、严重缺水生态脆弱区及自然生态区.选取区域内44个气象站1961-2011年生长季节(3-10月)气温、降水量和相对湿度资料,并辅以大风日数、定时平均最大风速、≥0. 1mm的降水日数等资料,用线性趋势分析及Mann-Kendall法对各区气候要素变化特征进行对比分析.结果表明,(1)3个区域气温、降水及相对湿度具有一致的线性增长趋势(P＜0.05),但其增长速度存在显著差异.气温增长率丰水区小,缺水区大,具体为塔里木河下游增长率最大,为0. 23℃/10a,南疆西部次之,为0. 17℃/10a,阿克苏地区最少,仅0.11℃/10a.降水量和相对湿度则为丰水区增长率大,缺水区增长率小,具体为阿克苏地区降水量和相对湿度具有显著的增加趋势(P＜0. 05),分别为0.84 mm/10a和0.92 ％/10a；南疆西部和塔里木河下游降水量的增加较小,在0.5mm/10a左右；南疆西部相对湿度的增加为0.71％/10a,下游最弱,不到0.5％/10a.降水量的增加主要在20世纪80年代,在22.29％～41％之间,而相对湿度却在90年代呈现较猛的增加势头,在4.109％～6 279％之间.(2)M-K突变检测表明,塔里木河流域相对湿度于1973年发生了突变,降水量发生的突变年份各区域差异较大,阿克苏地区于1975年夏季,塔里木河下游于1979年夏季,而西部更晚于1989年夏季.(3)塔里术河流域3个区域气温、降水及相对湿度一致的线性增长趋势,主要是受大气候背景的影响；而线性增长速率的差异,则主要与局地人类活动即灌溉用水不均衡有关.