通过模拟覆盖、双环入渗试验，对两种土壤质地带新造人工林地、50%覆盖度条件下，地膜、渗水膜、干草、塑料泡膜4种地面覆盖材料对浑水入渗性能的影响及其机制进行了研究。结果表明，在浑水特性一定条件下，地面覆盖对浑水入渗性能的影响，既与土壤质地有关，又与覆盖材料的透水性和孔隙结构有关；4种地面覆盖材料，降低了土壤的入渗性能、延长了达到稳渗的历时。在常规地面覆盖栽培条件下，地面覆盖对积水型浑水入渗的削弱作用，在于覆盖材料改变了土壤表面的水动力特性，起着阻碍水分下渗的瓶颈作用。其中，尤以不透水的地膜最为明显，与对照相比，其稳渗率降幅达33%（轻壤土）～39%（中壤土）；渗水膜和干草次之，塑料泡膜对下渗的削弱作用最小。覆盖对中壤土稳渗率及稳渗历时的影响大于轻壤土，稳渗历时延长60%～80%，但对累积入渗量的影响不及轻壤土。通过统计分析，得出了与覆盖材料性质和土壤质地有关的特征阻抗参数，为利用常规的浑水入渗资料推求覆盖条件下浑水入渗提供了可能。

采用单株平衡法，通过定位监测与对比分析，对黄土高原半湿润落叶阔叶林区，持续干旱期末人工林地土壤水分亏缺度、雨季末降雨补偿深度及土壤贮水亏缺补偿度的时空分布进行了研究。结果表明，在水分条件较为优越的半湿润落叶阔叶林带，丰水年雨季过后的土壤贮水亏缺补偿深度不超过280cm，平水年240cm，枯水年仅40cm，而耗水深度超过320cm。丰水年0～320cm土层，土壤贮水亏缺补偿度仅14153%。自然状况下，单纯依赖天然降水，人工林地土壤水分亏缺状况将难以恢复。人工林地土壤贮水亏缺补偿度具有极为明显的空间分布规律。其中，水平方向土壤贮水亏缺补偿度与距主干距离成反相关，垂直方向因林分类型不同而异。林木根系的存在，削弱了天然降雨对土壤水分亏缺的补偿作用。在黄土高原南部半湿润落叶阔叶林带，仅采用传统的一维垂向土壤水分观测结果，或以3m以上土层的土壤水分动态监测资料为基础，进行有关土壤水量平衡及蒸散量的计算，其计算结果的准确性和科学性将难以保证。

采用旱棚人工控水，对侧柏、刺槐不同水量全生长期均衡供水条件下，2～3年生幼树的生理需水规律、蒸腾耗水与土壤水分的关系进行了研究。结果表明，刺槐蒸腾耗水量随土壤供水能力的增大而增加。其中以生长前期和生长盛期耗水为主，约占年蒸腾耗水量的8015%；刺槐年均生理需水量是侧柏的5113倍。侧柏蒸腾耗水量在土壤相对含水率为40%～100%有一峰值。当土壤相对含水率≤87184%时，蒸腾耗水量随土壤相对含水率增加而增大；反之则减小。侧柏蒸腾耗水量以生长盛期最大，约占年蒸腾量的46127%，生长后期次之，生长前期较小。并求出了两树种蒸腾耗水的土壤水分应力订正函数及在非充分供水条件下实际蒸腾耗水的时间2水分函数。

通过旱棚人工控水，对不同生长阶段谐变供水条件下，供水量与供水方式对侧柏幼树蒸腾耗水、水分利用效率的影响、幼树不同生长阶段对水分的敏感性等问题进行了研究。结果表明，幼树总耗水量随年均土壤供水能力和幼树各生长阶段供水模式的不同而变化。在平均有效水供给能力较低或单一阶段土壤相对含水率不超过87184%时，幼树蒸腾耗水量随中后期——生长盛期和生长后期供水量的增加而增大；相反，在平均有效水供给能力较高或单一阶段土壤相对含水率超过87184%时，幼树蒸腾耗水量则随着中前期——生长前期和生长盛期供水量的增加而增大。在年均土壤供水能力基本相同时，不同生长阶段供水量的分配对侧柏幼树蒸腾耗水有较大影响。综合分析表明，生长盛期供水对蒸腾耗水的贡献最大，生长后期次之，生长前期最小。侧柏幼树不同生长阶段对水分的敏感性，以生长盛期和生长前期最大，生长后期较低。但生长后期适度减少水分供应，具有一定的促长作用。使侧柏幼树达到最佳水分利用效率的土壤供水水平为: 生长前期土壤相对含水率75196%，生长盛期73176%，生长后期69152%。并建立了侧柏幼树的时间水分生产函数。

通过人工控水、自然蒸发试验，对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究。结果表明，吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性。吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善，并与用量和干旱过程密切相关。混剂土土壤容重略有增大，但最大持水量、总孔隙度并未减小，反而增大，同时，最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大。混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段，且与用量成正相关。渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用，随覆盖率提高而增大，但持续干旱阶段远大于干湿交替阶段。Cl2示踪表明，覆盖在显著削弱覆盖区及相邻非覆盖区非饱和土壤水分垂直向上流动的同时，增强了水分的水平移动，显著提高了相邻非覆盖区土壤的水分状况。