本文针对黄土高原水蚀风蚀交错地带脆弱生态环境恢复中的土壤水分问题，在位于水 蚀风蚀典型区陕北神木县的野外观测站对不同土地利用方式下土壤－植物－大气水分传输过程参数进行综合观测，利用数值模型对坡面种植苜蓿与作物条件下土壤水分动态过程进行模拟，对苜蓿过渡消耗土壤水分造成的土壤剖面干燥化进行逆向恢复试验并利用数值模型进行恢复预测，主要结论如下： 1）驱动土壤－植物－大气水分动力学模型的日气象资料可以通过自动气象站获取。坡面小气象站与标准气象站测定结果比较结果显示，主要差异是由于气象站所在的地形差异造成风速测定结果的差异，因此用Penman－Monteith 方法计算参考作物蒸散量会造成差异。不同的计算参考作物蒸散量方法之间也存在一定差异，在应用简单方法时应对其参数进行调整。 2）水蚀风蚀交错区太阳辐射6－9 月在13.6-21.5 MJ/m2d，天然草地的净辐射为2.6-9.4 MJ/m2d，各辐射项有明显的日变化规律，但是不同季节辐射项变化规律不同。夏季土壤温度最高达42.2 ℃，显著高于近地表空气温度，高温促使土壤水分以蒸发形式损失。冬季随太阳辐射量的降低，气温与土壤温度逐渐降低并进入冻结期，在研究区土壤冻结深度可达土壤80 cm，地表日平均温度在0 ℃以下的天数可达100 天左右，这有利于土壤水分的保蓄。能量平衡研究显示，水蚀风蚀交错带神木六道沟小流域天然草地7－8 月的感热通量明显高于潜热通量。 （3）测定坡地土壤导水率的Philip－Dunne 入渗仪、单环入渗仪及Guelph 仪测定结果之间存在一定差异，主要是仪器测定原理及土壤的时空变异造成。这些仪器可以很方便地应用于坡地土壤导水率的田间测定。Philip－Dunne 入渗仪是一种简单快速的测定仪器，也可以测定计算Green－Ampt 入渗模型中的湿润峰吸力及土壤的吸水率，可用于田间大面积快速测定土壤导水率，特别适合入渗速度较慢的土壤。 4）盘式入渗仪可以应用于坡面饱和－近饱和导水率的测定，但相关理论计算公式的计算结果之间存在一定的差异，用于处理测定结果的瞬态方法好于经典的稳态方法。用多压力连续入渗测定结果反推参数时，测定与拟合的累积入渗过程有很好的一致性，但是得到的饱和导水率偏低。盘式一维限制入渗过程与双套盘入渗仪的测定结果比较显示，双套盘入渗仪可以同时测定一维与三维入渗过程，根据一维过程计算的导水率值与稳定入渗率接近。但是限制入渗条件下，由于土壤空间变异性，三维与一维过程的结果易出现明显差异，双套盘入渗仪可以作为坡地土壤导水率快速测定仪器。 5）水蚀风蚀地区坡地退耕还草后，牧草植被有显著的拦蓄径流与泥沙作用。但是退耕还草后由于苜蓿和草木樨耗水量较一般农作物高，因此造成土壤剖面水分含量降低，向干燥化方向发展。而农田休闲后土壤剖面水分含量有一定提高，水分状况已接近梯田农地。农地坡面水分变异程度较小，水分含量比较稳定，梯田农地因为进行了整地措施，保证降水全部入渗，没有径流产生，剖面土壤含水量最高可以达到22﹪左右。由于农地及裸地剖面水分含量处于较高水平，土壤水分入渗深度显著高于草地。 6）多年生人工苜蓿的耗水深度已超出试验监测的400 cm 深度，土壤剖面通体干燥化，降水入渗补给深度变浅。苜蓿地翻耕后土壤剖面水分含量有明显的恢复，经过一个雨季，200 cm 以上土层水分含量明显增加，达到或超过12﹪。尽管对应没有翻耕的苜蓿地水分同样也经历了雨季的水分恢复过程，但是其恢复深度在150 cm 以上，恢复程度也明显低于翻耕后的裸地，仅在9 月初土壤浅层水分含量接近12﹪。简单数值模型模拟的恢复深度和程度与实测结果一致。用模型预测下一年土壤水分恢复深度将达到300 cm 左右，土壤剖面水分含量进一步恢复。模型模拟的降水量增减及不同分布对土壤水分恢复的影响显示，降水分布对土壤水分恢复影响显著。 7）在水蚀风蚀交错地带，天然草地稀疏冠层条件下土壤－大气水分交换的作用深度较浅，水分仅在降水集中的季节入渗到土壤100 cm 土层以下，在其余季节降水入渗与土壤水通过蒸散发的作用深度在60 cm 深度左右，蒸散发主要发生在降水之后。数值模型模拟结果显示，土壤蒸发量超过了地表植物的蒸腾耗水量，对0-100 cm 土体而言，年末土壤水分收入与支出基本保持平衡。 8）SWAP 模型是一个土壤－植物－大气物质、能量传输过程模型，模型的参数均有很好的物理基础。在一定的假设条件下，通过黄土坡面土壤水分动态变化的模拟验证，可以很好的模拟土壤水分动态变化过程，可以用在研究区域的水分动态模拟及水量平衡计算中。