水资源短缺是制约我国农业发展过程中的关键因素之一,随着社会经济的不断快速发展,以及城镇化进程的持续推进,各行业及区域对水资源的竞争日益加剧,通过不断扩大灌溉面积来增加粮食产量日趋困难。然而水资源分布不均衡、洪涝灾害、气候变化以及用水政策不合理,导致我国农业水资源面临着资源性、结构性以及污染性缺水的严峻现实。目前,农业发展水资源需求量主要与气候变化、种植面积、种植结构以及节水技术等因素相关,而通过科学合理作物种植结构调整能够有效挖掘农业节水潜在空间。在新疆,水资源匮乏,农业用水不合理消耗,是农业生产长期面临的问题之一。塔里木河作为我国第一大内陆河,因地处西北内陆干旱区,从上世纪70年代就有着断流30年的历史,农业生产面临水资源不足困难。如何确保农业经济与水资源可持续利用协同发展,是当前塔里木河流域下游区域亟待解决的发展问题。本文以塔里木河下游为研究区域,定量揭示该区域农业水足迹现状,模拟配置农业种植结构。研究内容包括三方面:一是结合输水量、降水量、水质时空演变情况,对塔里木河下游水资源可利用情况综合分析,掌握塔里木河下游水资源动态变化情况。二是使用CROPWAT8.0模型软件计算分析对塔里木河下游轮台县、库尔勒市、尉犁县三个县市的冬小麦、春小麦、玉米、棉花等四种主要粮食及经济作物2000-2019年水足迹进行绿水足迹、蓝水足迹、灰水足迹核算,掌握塔里木河下游主要农作物水资源消耗情况。三是以统筹考虑水资源可持续利用与经济发展为目标,建立多目标优化模型,对塔里木河下游的农业种植结构进行模拟配置研究。主要研究结果表明:（1）塔里木河下游水资源变化情况:输水量变化方面,以2010年为界限,输水量总体呈现先增加后减少的趋势;降水量方面,时间序列变化上,塔里木河下游三个县市降水量呈现先增加再减少的趋势,降水量变化总体趋势与输水变化趋势一致。在空间变化上,2010年前,塔里木河下游三县市呈现上段轮台县降水显著高于中段库尔勒市、高于下段尉犁县的降水格局;水环境质量方面塔里木河下游水环境质量在生态输水工程以来持续改善。（2）塔里木河下游三个县市2000—2019年冬小麦、春小麦、玉米、棉花等主要作物总水足迹时空变化情况:受政策及田间管理差异影响,作物种植面积及单产各年存在波动变化,蓝水足迹存在作物类型差异及空间差异,但均高于绿水足迹,证明四种作物主要消耗蓝水即灌溉水为主;在作物面积单产一致条件下,受气温、降水、日照的时间及空间差异影响,各主要农作物绿水足迹均较低,证明下游区域三县市有效降水量均较低;受化肥施用措施变化影响,除小麦以外,其余三种作物均呈现增长后降低的趋势。（3）通过对塔里木河下游20年各主要作物种植面积合理配置:塔里木河下游轮台县冬小麦种植面积可配置9.1×10~3hm~2,春小麦种植面积可配置3.7×10~4hm~2,玉米种植面积可配置1.1×10~4hm~2,棉花可配置1.8×10~3hm~2;库尔勒市冬小麦种植面积可配置3.2×10~3hm~2,春小麦种植面积可配置4.1×10~4hm~2,玉米种植面积可配置9.0×10~3hm~2,棉花可配置4.6×10~3hm~2;尉犁县冬小麦种植面积可配置9.1×10~3hm~2,春小麦种植面积可配置3.7×10~4hm~2,玉米种植面积可配置1.2×10~4hm~2,棉花可配置1.8×10~3hm~2,三县市总体配置,满足现有社会经济条件下对市场需求、耕地保护、粮食安全及保障畜牧业发展供给的政策要求,达到了水资源消耗减少,经济效益较高的目的。