干旱區(qū)農田水鹽與養(yǎng)分相互作用關系及其帶來的土壤鹽漬化、化肥殘留等環(huán)境問題，是當前國際研究熱點。膜下滴灌技術解決了新疆干旱區(qū)沙漠改農田綠洲的問題，并實現了節(jié)水、節(jié)肥、增產和省地的目的。然而，長期膜下滴灌改變了農田生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)過程，從而導致鹽分和養(yǎng)分在時間和空間分布上的特殊性，并出現了土壤鹽分脅迫、肥料累積等環(huán)境問題。本文以新疆瑪納斯河流域膜下滴灌農田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，將流域尺度(瑪納斯河流域調研)、根際尺度(站點試驗)、田間尺度(農田排水排鹽工程)相結合，通過區(qū)域化變量理論、15N同位素示蹤技術、豎井與暗管排水協同滴灌淋洗工程，定量揭示干旱區(qū)膜下滴灌農田生態(tài)系統(tǒng)水鹽與養(yǎng)分的空間變異、累積過程；闡明根際尺度土壤鹽脅迫下的棉花養(yǎng)分吸收機理以及土壤水鹽與養(yǎng)分的交互效應、協同機制；探索水利改良措施下鹽漬土的改良效果與土壤鹽平衡規(guī)律。為新疆干旱區(qū)膜下滴灌水肥的高效利用，水資源和環(huán)境安全管理提供理論基礎和科學支撐。