本研究以黑河中游典型绿洲春小麦农田为研究对象,将涡度相关观测系统与经典土壤物理学研究方法相结合,对黑河中游绿洲可灌溉农田的水热平衡特征进行了分析和研究。分析认为净辐射通量(Net radiation,Rn)除了受到太阳辐射因素的影响,与下垫面的植被覆盖条件密切相关,随着植被盖度的增加而增大。地表短波反射则随植被盖度的增加而减小。由于受到冬灌后地表结冰影响,研究区农田短波反射率最大值通常出现于冬灌之后。生育期春小麦农田感热通量(Sensible heat flux,H)由于受到太阳辐射和地表植被条件的双重影响,保持一个相对稳定的状态,在净辐射通量中的占比通常低于20%。潜热通量(Latent heat flux.LE)在生育期的变化特征与感热通量相反,呈现由小变大再减小的趋势,且消耗了大部分净辐射能量,最大消耗占比超过60%。农田土壤热通量(Soil heat flux,S)在季节性变化上出现两个高峰期,分别出现于春小麦生育前期和末期。涡度相关观测结果分析显示,研究区春小麦生育期农田能量闭合度处于0.72-0.82之间,最大值出现于春小麦植被盖度最大时。影响涡度相关系统观测结果能量闭合度的因素主要包括研究区下垫面环境条件,设备因素,区域气象因素,以及数据处理过程中造成的误差等。另外对于能量平衡方程中热储通量的人为忽略也是一个重要的影响因素。分析结果显示,考虑能量平衡中的热储通量项能够明显提高能量闭合度,提高幅度超过10%。春小麦农田生育期(3月中旬-7月中旬)的主要补水方式包括灌溉和天然降水。其中农田灌水是主要的补水方式,占总的补水量的90%以上。农田闲置阶段(7月中旬-11月中旬)的主要补水方式为天然降水和地下水补给。其中地下水补给起到主要作用,占到该阶段补水量的70%以上。冬灌储墒期农田(11月中旬-次年3月中旬)的主要补水方式是单次冬灌补水。占到总补给量的97.4%。储墒期灌水冻结固化是农田土壤储水的根本方式。对春小麦生育期农田的水量平衡分析中,农田补水量的主要消耗方式是农田蒸散和地下水渗漏,各自所占比例分别为75%和19%。另有6%的补水量用于增加土壤水分含量或存储与植物体内。利用CO2-H2O浓度脉冲负相关关系对蒸散量进行分离分析,结果显示作物蒸腾作用是蒸散量耗水的主要方式,占到总的蒸散量的72%。从各耗散途径所占消耗份额可以看出,在春小麦生育期的农田补水量中,约有一半的水量因蒸发或渗漏而不能被作物利用。对于水资源缺少的干旱区内陆河流域,低效的农田灌水造成了水资源的极大浪费,需要对目前的灌溉方式进一步进行研究和改进。