塔里木河干流自身不产流，完全依靠源流供水。历史上，给塔里木河供水的源流有阿克苏河、和田河、叶尔羌河、渭干河、喀什噶尔河、孔雀河、克里雅河等。近代以来，各源流汇入塔里木河的水量相继减少或断流，自50年代以后，仅有阿克苏河、和田河、叶尔羌河三条源流在塔里木河上游向塔里木河输水，孔雀河自1976年后开始通过库塔干渠向塔里木河下游供水，解决塔里木河下游灌区春季的生产生活用水。阿克苏河是目前唯一一条常年有水补给塔里木河的河流，是塔里木河最主要的源流；和田河在每年洪水期有水补给塔里木河，是塔里木河的主要源流；根据水文记载，1985年以后叶尔羌河已无水供给塔里木河，仅在1994年发生特大洪水时，有部分余水输向塔里木河。五十年代以后，塔里木河来水量不断减少，据水文统计，塔里木河九十年代上游来水40亿立方米左右水量，比六十年代的来水量减少了四分之一，而到达塔里木河干流下游的水量也由六十年代的十几亿立方米减少到2亿多立方米，塔里木河下游来水量的减少，直接导致了下游湖泊的干涸，生态环境的恶化。
塔里木河流域气候极端干旱，降水稀少，其生态体系伴河而生、伴河而存，沿塔里木河干流两岸形成有连续不断，宽窄不一的条状植被带。目前，塔里木河干流区分布有胡杨、红柳、骆驼刺等各类乔灌草植被面积约2900多万亩。塔里木河下游恰拉至台特玛湖的条状植被带，抵御着沙漠对绿洲的侵噬，保护绿洲安全，常被人们称之为“下游绿色走廊”。下游绿色走廊是新疆与青海、甘肃，进而与内地联系的通道，具有重要的经济、社会、生态战略意义。五十年代以后，随着人类生产活动加剧，对资源的使用不断增加，塔里木河下游大西海水库以下河道与1972年断流，台特玛湖于1974年干涸，塔里木河已成为新疆乃至全国生态环境劣变问题最为突出的地区之一。
塔里木河流域东缘的库鲁塔格沙漠和塔克拉玛干沙漠两大被下游绿色走廊分隔，随着塔里木河下游大西海水库以下河道于1972年的断流、台特玛湖于1974年的干涸，塔里木河乔灌草生态系统遭到了严重破坏，塔里木河下游生态环境日益恶化，两大沙漠现已分别从北向南和从南向北推进，并在多处合拢；下游绿色走廊的铁干里克灌区已受到风沙侵害，该地区的林草衰败问题尤为突出，持续断水和肆虐的风沙迫使牧民和畜群撤离，许多屋宇被流沙掩埋；穿越绿色走廊的218国道(通往青海的库尔勒----若羌公路)被流沙掩埋路段目前已发展到160多处
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