农林复合系统是新疆地区特色林果种植业基础建设的重要内容。枣棉间作模式作为农林复合系统的类型之一,在当地得到广泛的应用。但限于枣棉间作模式的耗水规律不清,灌溉制度不完善,作物产量时丰时欠。因此本文基于种间水分关系理论,探究枣棉间作模式种间水分分配关系,明晰枣棉间作系统蒸发蒸腾量,对科学制定灌溉制度,指导当地林果业发展具有重要意义。本文通过在盆栽试验和大田试验,以枣棉间作系统为研究对象,采用碳稳定同位素法、热扩散法和微型蒸渗仪法等方法,对枣树/棉花间作系统土壤水分时空变化特征、种间水分分配关系和蒸发蒸腾量进行了研究,得到如下主要结论:(1)枣棉间作系统土壤水分呈现明显的时空变化特征。在垂直方向上,土壤水分变异系数随土壤深度的增加呈下降趋势,表层最大,底层最小。在水平方向上,单作模式行间土壤水分耗散呈指数函数,距枣树越近,蒸散强度越大。棵间蒸发距树50 cm最大,50 cm以外呈幂函数变化。间作模式受滴灌带布设位置的影响,土壤水分消耗呈现波浪型,峰值位于距树25、100、150 cm处。(2)间作模式蒸发蒸腾量、土壤水分变异系数均小于单作模式,间作模式可以提高土壤水分稳定性,减少土壤水分耗散强度,增加土体贮水性。相比充分灌溉(Z2M2),仅减少枣树50%灌溉量(Z1M2),间作系统蒸发蒸腾量减少20.14%;仅减少棉花50%灌溉量(Z2M1),间作系统蒸发蒸腾量减少16.44%,因此枣树在间作系统中的影响程度大于棉花。(3)采用验证后的碳稳定同位素、茎流、微型蒸渗仪等方法对枣棉间作系统水分分配进行分析。结果表明:棉花单作水分利用效率大于间作;枣树单作水分利用效率小于间作。单作枣树蒸腾量是间作枣树的1.02倍;单作棉花蒸腾量是间作棉花的0.88倍。单作枣树与单作棉花的蒸腾量比例为0.82:1,间作枣树与间作棉花蒸腾量比例为0.71:1,两者分别占41.32%和58.68%。从枣棉间作各时段蒸腾量比例可以看出,在6月11之前和8月30日之后,枣树/棉花蒸腾量比为0.87～1.19;而6月11日～8月30日枣树/棉花蒸腾量比为0.48～0.59,说明在间作模式中,棉花主要在6月11日～8月30日占主导地位。而在其他时间段枣树占主导地位。(4)采用双作物系数法对单作枣树、棉花蒸发蒸腾量进行模拟。结果表明:模拟值与实测值均具有较好的一致性,2016、2017年枣树、棉花模拟效果极好。当采用Kc权重比对间作进行模拟后,2016年Z2M2处理为模拟结果极好,2016年其他处理和2017年3个处理均模拟结果良好。因此模型估算干旱区枣棉间作复合系统蒸发蒸腾量误差小且具有良好的适用性。基于双作物系数法、综合法分别以水量平衡法为基础进行模拟误差评判,发现当同一时间段内棉花与枣树作物系数差幅较大时,对间作复合系统模拟影响程度较高,使双作物系数法在5月下旬～6月上旬模拟精度较差。而枣树进行控水阶段后,棵间土壤蒸发主要处于水汽扩散阶段,蒸发量难以测定,使综合法在9月份以后模拟精度较差。对间作复合蒸发蒸腾量的模拟结果进行通径分析,结果发现太阳辐射、最低温和最高温是影响作物蒸发蒸腾量的主要因子。