新疆水资源匮乏，且大部分消耗于农业灌溉。随着灌溉面积的扩大和经济社会的快速发展，生态用水与生产用水的矛盾日益突出。同时，灌溉引发的次生盐碱化严重制约着绿洲的可持续发展。作为缓解人水矛盾的重要手段，近年来，膜下滴灌在新疆绿洲农业生产中得到了大面积推广应用。膜下滴灌农田的水盐运移及动态关系呈现出新的特点及规律，需要开展深入研究。论文以库尔勒绿洲生态水文实验基地为依托，开展膜下滴灌农田水盐综合观测，获得了丰富翔实的观测数据，揭示了膜下滴灌土壤盐分年内和多年的分布与累积规律，建立了不同尺度蒸散发观测的升尺度模型，通过闭合农田水量平衡得到深层水分交换量，据此建立了农田水分和盐分之间的动态关系，提出了节水灌溉条件下绿洲农业可持续发展的合理建议及可行措施，可为科学的灌溉管理与水盐调控提供依据。对2008-2013年40000个土壤样本水盐结果的分析表明，膜下滴灌土壤盐分在出苗期累积，在滴灌期先淋洗后累积，在灌溉结束时根区盐分升高约25%。盐分累积主要表现在膜间，而在膜下形成脱盐区。非生育期冬春灌的盐分淋洗效果明显，春灌盐分淋洗比例约为10%。总的来说，膜下滴灌由于灌溉水量有限，生育期盐分得不到充分淋洗，若没有非生育期灌溉，盐分在全年尺度上将出现14%的累积，存在盐碱化风险；配合冬春灌的盐分淋洗方式，盐分在全年尺度上将出现5%甚至更大幅度的下降，盐碱化趋势得到控制。从叶片到植株，考虑冠层结构和阴阳叶差异，可以达到较好的蒸散发升尺度效果；从植株到农田，采用动态的叶面积与茎干直径相关关系，可以改进蒸散发升尺度效果。基于光合作用仪、茎流计和涡度相关系统的观测及升尺度结果，得到了膜下滴灌棉花花铃期蒸散发成分划分。通过蒸散发的直接观测，闭合了农田水量平衡，计算得到土壤水和地下水的深层水分交换量。基于深层水分交换量和土壤盐分全年变化，建立了农田水盐动态关系，为科学的水盐调控奠定了基础。水盐动态关系表明膜下滴灌灌溉期向下的深层水分交换量降低，造成盐分淋洗不足，并引发区域地下水埋深下降；在非灌溉期，向上的深层水分交换量减少，潜水蒸发引起的次生盐碱化得到控制。膜下滴灌水分利用效率是传统漫灌的3.1倍，膜下滴灌在农田尺度上实现了节水增产的目标；但在区域尺度上，推行节水灌溉的同时，应严格控制耕地面积，避免效率悖论，实现绿洲农业的可持续发展。