新疆地区山脉河流众多，这是新疆地区的重要地理特点。《新疆图志》对新疆地区的山川河道方位走向和变迁也有精详的记述。在《新疆图志》中有《山脉志》6卷、《水道志》6卷、《沟渠志》6卷，计有18卷，约占全书的六分之一的篇幅。该书将新疆地区的山脉分为天山、南山、北山三大山系来记载，是书云：“世知河源出于昆仑，昆仑出于葱岭者，皆自我高宗纯皇帝始。自葱岭而东分两大干，《汉书》谓之南、北山。其南山由今喀什噶尔之乌孜别里山分支，经叶尔羌、和阗南境绵亘而东，抵于青海，此唐一行之所谓北戒也。其天山一支由喀什噶尔之喀拉租库山迤逦东北，绕乌什、阿克苏、库车之背，至于伊犁，乃折而东，又经迪化之南、辟展之北，直指镇西、哈密，东至于塔勒纳沁山，总明天山，一曰白山，一曰雪山，一曰灵山，一曰祁连山。其间随地异名者以百数，实居北戒之北，东西悬亘，西域境内，乃一行所未及推论者。自天山之额布图岭折北而西，由哈喇古颜山蜿蜒西下，复折而东出博罗塔拉，历塔尔巴哈台循额尔齐斯河南至于阿尔泰山，是为北干，此漠北诸山之祖，尤一行所未及推论者也。盖西域诸山出于葱岭，故言西域山脉者以天山为之中，而尤以中土之北戒诸山、漠北之阿尔泰诸山为南北两山支干之首尾焉。”[i]继之，该书详细的叙述了天山、南山、北山三大山系的走向及其支干山脉。在叙述过程中旁征博引，广泛引征历代史籍记载，考释支干山脉的位置、走向、别名等等情况，并详细考订了前人记载的讹误。如对天山的一支松山塔什山的记载和考订，“《西域图志》：在额尔齐斯哈喇塔克西南四十里，北当孔道，因山名地，亦称松塔什。谨案：松塔什亦称松木塔什，在其稀布勒孔盖河南，其卡东北距二百五十里。”[ii] 

《新疆图志》对新疆境内诸多主要河流的发源、流向都有详细地记载，而且记载中仿照《水经注》体例，有经文和注文，经文简约，注文繁复。如阿克苏河的经文云：“阿克苏河源于乌鲁山，东流入乌什境，为其希布勒孔盖河，又东有水自北来注之，又东玉簪水自北来注之，又东别叠水自北来注之，又东雅璊素水自东北来注之，又东迳毕底尔卡伦为毕底尔河。又东沙图水南流迳胡什山为胡什奇河自北来注之，又东毕底尔河经乌什城南纳柳树泉水东流，其分支北流，迳乌什北为托什罕河。托什干河经乌什北又分数支，俱东北流。”这段经文近146字，而它的注文则长达2000余字[iii]。注文是对经文的解释和补充，如经文“又东玉簪水自北来注之”其下的注文云：“玉簪河有二源，一出阿哈奇里西山，一出戈什山东麓，汇而东流迳哈什哈什托海之西为玉簪河。《新疆图说》：‘玉簪水在乌什城西二百二十里，其源出奇里克布鲁特戈什山南，流二百里与毕底尔河会。’”[iv]这段注文对经文中的玉簪水的发源、位置、走向都予以了补充说明。 

《新疆图志》还分县简要记载了全省境内的沟渠的名称、方位。这些沟渠虽然是较小的河流,然而对灌溉当地的农田起到了不可低估的作用。如迪化县的安宁渠,“在城西七十里，导源西头屯河东之头道登龙口，长七十五里，广六尺四寸，今溉田二千八百九十亩。”[v]再如宁远县的哈什旧皇渠溉田更广，此渠“在城东一百四十里，导源哈什河，长二百余里，广二丈，今溉田二十八万八千余亩。”[vi]可见对当地农业生产作用之大。 

对土壤和物候条件的记载，也是《新疆图志》的重要内容，有《土壤志》和《物候志》各二卷。《土壤志》按土宜、熟地、生地、泽薮、山川等六类来叙述新疆的土壤条件，记叙了何地宜于耕种何种农田、果类，以及诸地熟地、生地、泽薮、山川的面积多寡。这些记述是了解清末新疆地区农业发展状况的有用材料，是重要的农业经济史材料。当然，这对指导当时的农业生产也非常有用。如迪化县的土地，“厥土惟骍刚厥，田宜稻、麦、菽、高粱、青稞、胡麻，其果蓏宜西瓜、甜瓜、倭瓜，其木宜松、榆、杨。”迪化县熟地数量：“原额四十七万八千七百九十三亩四分。光绪三十一年册报升科一十七万三千六百三十八亩五分，三十一年以后新垦三百九十六亩。”而迪化县生地（荒地）数量则为“二十九万九千七百五十八亩九分。”其地有山川“二万六千七百余方里

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