目的:玛纳斯河（以下简称玛河）流域绿洲是新疆北部的主要棉花产地,在天山北坡的经济中占有重要地位,同时也是“一带一路”的主要经济区。然而,大面积推广膜下滴灌近20年来,玛河流域绿洲膜下滴灌棉田的蒸散特征和规律,目前还尚不清楚,适合覆膜滴灌条件下的绿洲棉田最佳需水量模型和灌溉制度还未确定。所以,本论文研究不同滴灌条件对绿洲棉田蒸散过程的影响,以及不同灌溉定额下的需水规律进行分析,确定绿洲棉田的蒸散过程和需水规律,并制定科学的灌溉制度。方法:本论文在石河子大学节水灌溉试验站开展田间试验,监测了不同滴灌条件下的蒸渗仪数据、作物生长数据和气象数据等,分析膜下滴灌绿洲棉田的蒸散过程和蒸散规律;利用光合作用仪、EM50准确监测棉田不同尺度的散发量,建立农田尺度散发量模型,同时进行蒸散组成的区分,利用不同灌水定额下的作物需水量,确定棉花需水规律。结果:（1）两种不同滴灌条件下全生育期蒸散量和典型日变化趋势一致,都呈现两头低、中间高的单峰抛物线型。覆膜滴灌条件能显著降低绿洲棉田的蒸散量,全生育期覆膜滴灌条件下蒸散量降低了93.31 mm,蒸散强度降低了0.56 mm/d,节水15%。覆膜能提前棉花各个生育期,加快棉花前期生长,提高土壤含水率和土壤温度,为棉花出苗和前期生长提供了有利的水热条件。覆膜滴灌条件有利于植株的生长和干物质的积累、提高单株铃数和单铃重,并促进增产21.3%。（2）从植株尺度到农田尺度进行升尺度模型研究,首先建立植株尺度散发量与叶面积的相关关系,得到覆膜棉花植株尺度散发量模型为:T=1.18×10^-4A+0.02;然后分析了不同生育期的叶面积与茎干直径的动态相关关系,得到覆膜农田尺度散发量模型为:T_sf=1.18×10^-4A_total+0.02。通过不同覆膜条件下蒸散发组成成分的定量划分结果表明,在全生育期内,覆膜条件下的植株散发量始终大于不覆膜条件下的植株散发量,而土壤蒸发量始终小于不覆膜条件下的土壤蒸发量,这说明覆膜促进了植株叶面积的生长,抑制了土壤的蒸发。（3）全生育期内,不覆膜滴灌条件下作物系数均大于覆膜滴条件下作物系数。两种滴灌条件下的作物系数均呈现很好的线性关系,且随着植物的生长,两种滴灌条件下作物系数相关性关系式斜率和相关性系数越来越高,表明覆膜对作物系数的影响越来越小。苗期作物系数相关性关系式斜率为0.5616,蕾期作物系数相关性关系式斜率为0.7796,花铃期作物系数相关性关系式斜率为0.8982,吐絮期作物系数相关性关系式斜率为0.8994。灌溉定额为4200 m³/hm²时,棉花生长指标和产量最高。平均需水量为527.85 mm,苗期需水量为52.82 mm,蕾期需水量为87.62 mm,花铃期需水量为280.34 mm,吐絮期需水量为107.07 mm。结论:膜下滴灌全生育期节水93.11 mm,节水15%,增产21.3%。覆膜农田尺度散发量模型为:T_sf=1.18×10^-4A_total+0.02,具有很好的升尺度效果。最优灌水定额为4200 m³/hm²,灌溉12次。苗期需水量为52.82 mm,灌溉定额为450 m³/hm³,蕾期需水量为87.62 mm,灌溉定额为300 m³/hm²,灌水周期为10 d,花铃期需水量为280.34 mm,灌水定额为375 m³/hm²,灌水周期为7 d,吐絮期需水量为107.07 mm,灌水定额为225 m³/hm²。