水资源是制约干旱半干旱地区植被重建及生态恢复的瓶颈，研究和应用节水新技术对该地区生态环境的建设具有重要意义。保水剂在农林生产、植树造林及草地建设等方面都具有独特的作用。目前，在干旱区针对不同保水剂的性能对比研究还不多见，不同保水剂施用后对土壤物理性质、水分分布特征的影响研究还不够全面，特别是对不同质地土壤作用的对比研究鲜有报道。因此，本研究选取了我国北方干旱地区三种典型质地土壤和国内外市场常用的三种（高分子聚合物类）保水剂，通过室内基础实验、野外环境模拟和盆栽实验观测的结合，初步探讨3种保水剂对不同质地土壤物理性质及水分分布的影响，研究保水剂与不同质地土壤间的相互作用机理，以期在农林生产及生态恢复中保水剂品种的选择、浓度的制定、施用方法等方面提供理论依据。本研究包括室内基础实验、野外环境模拟实验、和盆栽实验观测三个部分。基础实验主要测定和对比三种保水剂在离子水中的吸水倍率和吸水速率。野外环境模拟部分是基础实验部分的进一步补充内容，即在室内模拟酸碱、盐渍化土壤条件及北方极端气温条件下对各保水剂吸水倍率的影响，探讨典型土壤质地，不同保水剂施用方式对土壤容重、孔隙度、团粒结构等物理性质的影响；探讨保水剂在不同质地土壤中，不同埋深的条件下，对土壤不同土层的水分分布的影响，初步研究保水剂与土壤的相互作用及规律。盆栽试验主要研究保水剂不同施用深度、不同施用方法下，对紫花苜蓿出芽率、盖度、株高（最高株高、平均株高）、根系分布（最深根深、平均根深）、生物量（地上、地下）的影响，揭示保水剂对植物作用机理，综合对比后提出适宜的种植模式。研究结果如下：（1）实验所用的三种保水剂的吸水倍率均受盐浓度、溶液pH值及肥料（钾肥、磷肥）溶液影响较大。其中，酸性溶液对三种保水剂的吸水倍率的抑制作用大于碱性溶液对其的抑制作用；盐浓度溶液对保水剂吸水倍率的抑制作用与盐溶液的浓度呈显著正相关；在肥料溶液中，随着金属离子的价态的增高，保水剂吸水倍率对应减弱。此外，低温能够改变保水剂的网状结构，对其吸水倍率有显著影响。（2）在不同质地土壤中，不同类型保水剂的保水能力各有不同，其保水能力同时受到土壤和保水剂相互作用的影响。就土壤而言，主要表现在质地与结构方面，质地不同吸水速度不同，当土壤吸水速度小于保水剂的吸水速度时，保水剂会形成一个隔水层，此时隔水层的下层土壤蒸发慢，起到了一定的保水能力；反之，当土壤吸水速度快于保水剂的吸水时，保水剂埋深越深，吸到水分的量越少，此时，颗粒大的保水剂反而会加大土壤的缝隙，使其土壤水分蒸发的更快。就保水剂而言，主要表现在形状、埋深及施用方法等方面，首先，保水剂形状不同其吸水速度不同，形成的隔水层大小也不同；其次，保水剂埋深不同对不同土层的土壤水分的蒸发作用不同；最后，干燥施用时的保水效果略差于饱和施用的效果。（3）施用保水剂有利于提高土壤的通透性，透气、透水的同时，有效的改善了土壤三相比、降低了土壤容重，从而有利于植物对土壤中水分及养分的吸收，为植物生长创造了较为适宜的物理环境。保水剂对土壤水分分布的影响主要表现在：显著增加了保水剂的施用层及其下层（10）的土壤水分含量，提高了其施用层上层（5）的土壤抗蒸发能力。（4）保水剂评价：三种保水剂在纯水及不同处理溶液中的吸水倍率及低温影响下的耐寒排序为：MP3005KCE＞沃特＞HG-60；在不同质地土壤中的保水能力排序为：砂土中MP3005KCE＞沃特＞HG-60、壤土中沃特＞MP3005KCE＞HG-60、粘土中HG-60＞沃特＞MP3005KCE。（5）盆栽实验表明，保水剂处理对紫花苜蓿出芽率、盖度、株高、生物量都有明显的促进作用。其中，生物量的大小主要受保水剂施用方法的影响。合理的施用方式有利于提高土壤的透气、透水性，从而有利于植物在土壤中水分的吸收，为作物的生长创造较为适宜的物理环境。