土壤水是自然界水循环系统的关键环节之一,是植物生长和生存的物质基础,它是维持生态系统健康运转的核心要素。目前,从水循环的角度对不同赋存形式水资源的研究相对较少。本文以半荒漠区的新疆玛纳斯河中游地区作为研究区,在借鉴国内外相关研究的基础上,运用多种实验测定和理论分析等相结合的方法,对研究区土壤水的时空变异规律、土壤水库的特征和水分平衡等问题开展了研究,研究结论对认识半荒漠地区的水循环和水分平衡等具有重要科学意义,对缓解由于新疆水资源短缺而引发的绿洲生态环境问题具有重要指导意义。本研究的主要结论如下：(1)发现了在年降水量仅200mm左右半荒漠气候区的玛纳斯河中游地区,在降水量偏丰、气温略低的年份土壤水分为正平衡的自然现象。发现了半荒漠气候区的玛纳斯河中游地区土壤剖面含水率从上向下逐渐增加并具有较高含量薄膜水的突出特点。(2)揭示出在半荒漠区降水量偏丰年春季土壤水有效性处于中效水和易效水级别,夏季土壤水有效性处于难效水和中效水级别,秋季土壤水的有效性可恢复到中效水和易效水级别。降水偏少年秋季和气温偏高年春、夏季,土壤水的有效性相对较差。(3)获得了半荒漠区粗粉砂土的土壤水分特征曲线的新认识。用Brooks-Corey模型预测该区土壤水分特征曲线是适合的。(4)揭示了玛纳斯河中游地区0～100cm土层土壤水分含量初春时最高,夏季最低,秋季有所上升；春季后期至夏末为土壤水消耗期,夏末到次年春初为土壤水分蓄积期。0～40cm为土壤水分活跃层,40～100cm为土壤水分相对稳定层。土壤水的垂向分布较好地符合隔室模型。(5)玛纳斯河中游地区土壤含水率的年际差异主要由气象要素的差异决定。40-1OOcm土层含水率与降水量呈显著正相关关系,10-80cm土层含水率与气温呈显著负相关关系,土壤含水率与蒸发量相关性不显著。(6)玛纳斯河中游地区0～1OOcm土壤是以粗粉砂为主的粉砂质壤土。0～10cm土层粒度较粗,细砂含量高于其它层位；0～100cm土壤平均粒径随深度的增加而增大,其中10～50cm深度内黏粒含量明显偏高。该区土壤含水率与土壤粒径呈显著的负相关关系。(7)玛纳斯河中游地区撂荒地水分入渗较快,霍顿(Horton)公式较好地描述了该区土壤水的入渗过程。(8)在确定了玛纳斯河中游地区土壤水库的库容分类标准的基础上,计算了该区土壤水库的库容,该区当年秋初至次年春初是土壤水库的充水期,春末夏初至夏末秋初为土壤水库的失水期。该区土壤水库的满库程度很差,调蓄能力弱。