为缓解工业化、城市化快速发展带来的人地矛盾,我国于20世纪90年代末有序开展了大规模的未利用地开发整理,荒草地作为未利用地开发占比较大且土质较好的地类,是耕地后备资源的主要来源。荒草地的开发利用,增加了有效耕地面积,对实现耕地占补平衡,确保粮食安全起到重要作用。大规模的荒草地开发,改变了土壤立地条件的和土地利用方式,从而影响了土壤的理化性状、肥力状况和生态功能等。土壤理化性状特征以及水源涵养能力是衡量新增耕地土壤质量优劣的重要指标。土地利用方式和利用年限是影响这些土壤物理、化学指标和功能的关键。因此,本文以河北唐县山地丘陵区荒草地开发为研究对象,通过对其开发后不同利用方式和不同利用年限耕地进行野外调查和室内试验,探讨不同土地利用方式和不同年限对该区域荒草地理化性质的影响及变化特征,建立土壤理化性质与涵养水源能力的定量关系,综合评定土壤涵养水源能力,为土地的进一步改良、合理开发利用和土壤高效管理提供科学建议。主要研究结论如下:1.不同利用方式下土壤理化性质研究表明,0-10 cm耕地的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、饱和含水量、毛管持水量、田间持水量均最大,耕地土壤物理性状优于林地和园地;10-20和20-40cm园地的土壤团聚体、总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和含水量、田间持水量均最大,园地土壤物理性状优于林地和耕地;0-40 cm不同利用方式下pH变化差异不明显,土壤养分含量随土层深度加深而减小,其中林地的有机质和全氮含量均大于园地和耕地,耕地的速效钾和有效磷含量均大于园地和林地。2.不同利用方式下土壤涵养水源综合能力研究表明,土壤蓄水能力均与土壤总孔隙度、饱和含水量和田间持水量呈正相关,反之与土壤容重呈极负相关;土壤饱和含水量、总孔隙度、非毛管孔隙是影响涵养水源能力的关键指标;土壤有效蓄水容量排序为园地>林地>耕地,园地比耕地和林地分别抬升203.54和240.49 t/hm~2。土壤涵养水源综合能力最优为园地、林地次之、耕地最差。3.耕地不同利用年限下土壤理化性质研究表明,随着利用年限的增加,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和含水量、田间持水量、等物理指标总体呈降-升-降-升的变化趋势,容重变化规律与之相反;有机质和全氮含量均随着利用年限的增长而逐渐增大;有效磷和速效钾在不同利用年限下变化规律不明显。4.耕地不同利用年限下土壤涵养水源综合能力研究表明,土壤蓄水能力均与土壤总孔隙度、饱和含水量和田间持水量呈正相关,反之与土壤容重呈极负相关;土壤饱和含水量、总孔隙度、非毛管孔隙度和田间持水量是影响涵养水源能力的关键指标;土壤有效蓄水容量第20年最大,第3年最小;有效蓄水容量年均变化幅度第3年最大为-18.96%,第10年最小为1.15%,在利用第3年往后随年限的增长而增加,且在利用第10年时往后变化幅度较小,逐渐趋于稳定状态。土壤涵养水源综合能力大小为20年>15年>10年>5年>1年>3年,土壤水源涵养综合能力在利用第3年时最低,在第20年时最高。综上,本研究从不同利用方式和耕地不同利用年限两个角度出发,揭示了土壤孔隙度、容重、饱和含水量等土壤理化性质变化规律,综合评定了土壤涵养水源综合能力,为荒草地开发整理、耕地保护、生态恢复和持续发展提供科学依据。