在干旱区地下水依赖型生态系统中，地下水是植被水分的主要来源，可利用的地下水及其空间变化在很大程度上决定了这些地区的植被组成和分布，地下水位的动态变化也会对植被蒸腾作用和生态系统的稳定产生显著影响。研究地下水位下降与地表蒸散之间的关系，能为深入分析干旱区地下水位的影响机制提供全新的视角，揭示地下水位对干旱区荒漠河岸林生长和耗水过程的影响规律，并能够为定量描述地下水位变化的生态和环境影响过程提供基础，为水资源管理提供科学依据和工具。　　本文以塔里木河下游柽柳林地为研究对象，利用涡度相关系统实际观测数据系统分析干旱区柽柳林地的蒸散特征，揭示地下水在极端干旱区河岸林生态系统生长耗水中的重要作用。应用生态系统过程机理模型（EALCO模型），根据实测数据对模型进行参数率定，通过设置不同模拟情景，包括不同的初始地下水埋深、地下水位下降速率和土壤质地，模拟分析地下水位下降对成熟柽柳林地蒸散过程的影响，揭示地下水位下降对干旱区荒漠河岸林蒸散耗水过程的影响规律，构建适用于水资源管理的地下水位影响经验公式。　　本研究在塔里木河下游距河岸300m的一处长势良好的柽柳林地布设了涡度相关系统，进行了连续3年的原位长期实验观测。观测结果显示林地蒸散具有明显的单峰季节变化规律和日变化规律。具体表现为:在非生长季，蒸散几乎为零;生长季内蒸散变化过程与柽柳的物候期高度一致;在生长盛期，蒸散处在一个相对稳定的状态。植被蒸腾是柽柳林地蒸散的主要组分，而土壤蒸发所占比重很小;生态系统具有稳定的地下水水分来源，观测时段内的地下水位下降幅度并没有对蒸散产生明显的影响。研究区降水稀少导致降水在水循环过程中的作用微弱;根据改进的White方法计算得到潜水蒸发，与涡度相关观测得到的林地蒸散具有一致性的季节变化过程，二者生长季内总量也高度接近，同时生长季内根系层土壤含水量稳定，表明植物耗水来源于地下水，土壤水分含量处在一个平衡状态。　　为了模拟分析地下水位下降对地表蒸散过程的影响，本研究对EALCO模型中地下水位处理方法进行了必要的修改。以涡度相关系统实际观测数据为参照，对模型进行了必要的参数率定和验证工作。模型能够模拟出能量通量和NEP的季节动态及日过程，模拟值和涡度相关实测值之间有很好的相关性。在生长季内，模型能够很好的模拟出蒸散的日过程，模拟值和涡度相关实测值之间有很好的相关性。表明EALCO模型适用于研究区，能够达到本文的研究目的。　　利用EALCO模型分析和揭示了地下水位下降对蒸散的影响过程:地下水位降幅对地表蒸散过程的影响存在一个有效影响范围。当地下水位开始下降时，地表蒸散并不随之开始降低，只有当地下水位下降到一定幅度后，地表蒸散才会做出响应，随着地下水位的进一步下降，地表蒸散的变化显示为非线性的响应过程，表现为蒸散随地下水位下降呈现出先慢-后快-再慢的反S形变化形式，当地下水位继续下降，达到一个极限深度后，地表蒸散不再对地下水位的下降做出明显响应，暗示了植物生理活动已经停止。　　生长季内不同程度的地下水位下降对林地总蒸散的影响是不同的，本研究采用“地下水位下降速率”（Vg，单位:cm/d）而不是“地下水位下降幅度”（单位:m）作为定量表达生长季内地下水位影响地表蒸散过程的变量，生长季内蒸散比（模拟蒸散量与最大蒸散量之比，ET/ETm）随Vg的增加，也呈现出近似反S形曲线规律，根据这一规律相对应地定义了Vg的两个关键阈值，即开始影响蒸散的“最小降速”(Vmin)，和导致植物生理活动停止的“最大降速”(Vmax)。　　统计分析发现，在Vmin与Vmax之间，蒸散比与Vg之间呈现典型的幂函数曲线关系，据此构建了描述V影响蒸散的量化公式:ET=C1VgC2·ETm　　式中ETm是最大蒸散量，通常根据Penman-Monteith公式乘以作物系数获得，Vg为地下水位降速(cm/d)，C1和C2为参数，受地下水初始埋深和土壤质地的影响。C1和C2的值通过代入Vmin与Vmax及其对应的最大蒸散比和最小蒸散比得到。其中，Vmin对应的最大蒸散比认为是1，Vmax对应着最小蒸散比。通过情景模拟分析，揭示了不同初始埋深和不同土壤质地下Vmin，Vmax和最小蒸散比这三个要素的变化特征，获得了对地下水位下降影响地表蒸散过程的更深入认识，也为量化公式的应用提供了基础。主要结果包括:　　(1)地下水初始埋深对地下水位下降关键阈值Vmin和Vmax的影响要比土壤质地对它们的影响小许多。在不同土壤质地中，初始埋深从1m到10m之间变化，Vmin和Vmax并没有明显的趋势性变化，Vmin的变化幅度不超过2.7cm/d，Vmax值的变化幅度不超过3.8cm/d。而在不同地下水初始埋深下，土壤沙粒含量与Vmin和Vmax均具有强线性相关性，Vmin值的变化幅度达到4.4cm/d; Vmax值的变化幅度高达12 cm/d。本研究给出了不同质地组成估算Vmin和Vmax的经验公式。我们建议，在实际水资源管理和调控工作中，为了便于工作实施，可以不考虑地下水初始埋深对Vmin和Vmax的影响，而只需要根据实际观测的土壤质地颗粒组成数据，计算出Vmin和Vmax值，从而确定柽柳可耐受地下水位下降速率范围。　　(2)最小蒸散比受到地下水初始埋深和根区质地的双重影响，本研究分别给出了根据地下水初始埋深和土壤质地（初始埋深为5.1m）计算最小蒸散比的关系式。在应用中，需要根据实际情况对两种因素进行综合考虑。　　本研究揭示了不同地下水位初始埋深和不同土壤质地下地下水位下降对柽柳林地蒸散的影响规律，分析了构建地下水位下降影响蒸散的量化关系的三个关键变量随质地和初始地下水埋深的变化特征，为柽柳林水资源管理提供了关键科学依据。同时本研究提出的概念和规律为认识干旱区地下水位变化对地表水热交换过程的影响提供了重要支撑。