前言

新疆维吾尔自治区位于欧亚大陆腹地，是典型的干旱、半干旱地区，其山盆相间的地貌格局构成了以山地-绿洲-荒漠三大生态系统为基本特征的特殊自然地理单元。水资源发源于山区，在绿洲区消耗与运转，耗散于荒漠，因此，水资源是制约区域经济发展和生态建设的主要因素。作为我国膜下滴灌节水技术的发源地，新疆玛纳斯河流域近年来围绕农业灌溉进行了大规模水资源开发利用措施，修建渠道引水灌溉、兴修水库、渠道防渗以及农田膜下滴灌等一系列水利工程措施，水资源利用效率及农业生产力得到了极大的提高，已发展为新疆最大的绿洲农耕区和我国第四大灌溉农业区，成为我国荒漠变绿洲的典范。

节水技术作为先进的农田灌溉措施，可以以最低限量用水获取最大的农业产量和收益，可以最大限度地提高单位灌溉水量的作物产量和产值，流域规模化节水措施作为重要的人类活动，在迅速推动绿洲化进程的同时，改变了流域水循环要素及水循环方式，也改变了流域水循环自然变化的时空格局和水文系统的整体性，打破了原有脆弱的水文生态平衡，使得脆弱的水资源系统存在更大的不确定性，进而影响区域水文生态系统的稳定。目前，节水技术对水循环要素及水循环过程的影响还未实现精确、定量的分析评估，节水条件对流域水循环的影响研究仍处于定性或半定量阶段。本书针对节水条件下流域水循环过程的模拟问题，系统地分析了节水技术对流域降水、径流、入渗和蒸散发水循环要素的影响，提出了节水条件下区域水循环过程模拟模型，分别从现状总结与分析、水循环要素影响、水循环模型构建、模型验证与应用四个方面展开了相关研究，对节水条件下区域水资源持续利用及生态安全具有重要意义。

全书共分6章：第1章主要介绍研究背景，研究目的和意义，国内外研究现状分析，主要研究内容、技术路线和整体组织结构；第2章主要从玛纳斯河流域概况、水资源开发利用分析、土地资源开发利用分析和水土资源开发利用存在的问题这四个方面进行总结与分析，为节水条件下流域水循环研究提供背景基础；第3章主要借助遥感解译方法反演流域下垫面变化过程，分析流域土地利用动态度，确定流域下垫面变化驱动因素，综合评价流域绿洲稳定性，为节水条件下流域水循环模拟提供土地数据支持；第4章主要研究节水条件下流域水循环要素规律。从降水、径流、入渗和蒸散发影响因子入手，分析节水技术对水循环要素的影响，为节水条件下流域水循环模拟提供降水、蒸发和入渗参数支持；第5章根据数据分析和试验结果构建山区径流模拟模型和绿洲区地下水数值模拟模型，对模型的精度进行验证。根据流域不同节水程度灌水方案开展节水条件下流域水循环过程模拟研究，确定不同节水条件下地下水均衡及地下水位降深，为流域农业可持续及水资源合理利用提供科学依据；第6章结论与展望。

本书先后得到国家自然科学基金-新疆联合基金重点项目“干旱区膜下滴灌农田生态系统水盐与养分运移及环境效应”（U1803244）、国家水资源重点研发专项“多水源开发利用关键技术试验与示范”（2017YFC0404303）、兵团中青年科技创新领军人才（2018CB023）、兵团优秀青年基金项目（CZ027204）、兵团重点领域科技攻关计划项目（2018CB023；2018BC007）、石河子大学青年创新人才培育计划项目（CXRC201801）和石河子大学高层次人才计划项目（RCZK2018C22）的资助。

本书由杨广、何新林、刘兵、李小龙、李鹏飞、赵丽统稿，参加本书著作撰写的还有王翠、杨明杰等人。本书在撰写过程中查阅了相关领域研究成果，均在参考文献中标注，在此谨向有关参考文献的作者表示衷心的感谢。

在本书成稿之际，笔者向所有为本书出版提供帮助和支持的同仁表示衷心感谢。由于研发条件和时间所限，所取得的研究成果还存在一定的局限性，相关研究仍需深入开展，对一些问题的认识还有待进一步深入。同时，受学识视野和水平所限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请同行专家批评指正。

作者
2020年1月