土壤水是黄土高原水资源的重要组成部分,在水资源匮乏的黄土高原,如何合理有效地利用土壤水资源就成为黄土高原自然植被恢复、人工林建设、优化生态环境、保证农作物生理需水和产量、实现农林草业可持续发展的关键。本研究的目是分析黄土高原半干旱区坡面天然草地土壤水分空间变异特征的干湿季变化,确定地形因子的作用以及土壤水分与草本植物空间变异的相关性；模拟黄土高原半湿润区天然林和人工林土壤水分的时间变化,从而为黄土高原土壤水资源的管理和利用提供参考依据。本文以黄土高原半干旱区的陕西吴起县合沟流域沟间天然草地作为研究区,研究干湿季土壤水分的空间分异特征,并在此基础上采用传统统计方法和地统计学方法分析了天然草地植被空间分异特征,且初步探讨土壤水分分布模式与天然草本植物分布模式间的相关性。同时本文还以黄土高原半湿润区的山西吉县蔡家川流域水土保持林作为研究区,对SWUF模型在晋西黄土区的适用性进行了验证。本研究的主要研究结论如下：(1)在黄土高原半干旱区,坡位因子是影响干季土壤水分空间分布的主要地形因子,而在湿季则为坡向和坡度因子,且湿季时地形因子对土壤水分空间分布的影响比干季时更为显著；球状理论变异函数模型能够很好地模拟干湿季两土层土壤水分的空间变异,湿季0 cm-20 cm土层土壤水分空间自相关性更强且变程大于干季,但40 cm-60 cm土层土壤水分空间自相关性比干季弱,变程仍然大于干季；干湿两季整个研究区两土层土壤水分含量分布格局比较相似,水分最大值出现在阴坡和坡下部,但在两个土层干季土壤水分的空间差异都大于湿季。(2)在黄土高原半干旱区,坡位是影响草本植物盖度及干鲜比的重要因子,坡向是影响草本植物均高和生物量的重要因子,坡度对草本植物空间分布没有显著影响；使用莫兰指数(Moran’I)进行空间相关分析表明：草本植物盖度、均高和干鲜比在60 m间隔距离内呈空间正相关,生物量在180 m内存在显著空间相关性,半方差分析表明球状理论变异函数模型能够很好地模拟草本植物均高和生物量的空间变异,其变程分别为99.3 m和66.6 m,且均具有强烈的空间自相关性。干鲜比的理论变异函数模型为高斯模型,变程为78.46 m,具有强烈的空间自相关性。盖度的理论变异函数模型为线性模型。(3)在黄土高原半干旱区,0 cm-20 cm土层土壤水分与草本植物盖度和均高具有显著正相关性(P<0.05),40 cm-60 cm土层土壤水分与草本植物物种数具有显著正相关性(P<0.05),与草本植物干鲜比具有显著的秩相关性(P<0.05)；40 cm-60cm土层土壤水分与草本植物Margalef丰富度指数具有显著正相关性(P<0.05),与Hiep均匀度指数具有显著的秩相关性(P<0.05)。(4)对SWUF模型在晋西黄土区不同林地的适用性进行了验证,验证结果显示：(1)SWUF能适用于模拟三种林地0 cm-150 cm土层平均含水量及各上层含水量(RE<20%的比例>89%)；(2)SWUF能适用于模拟人工油松林0 cm-130 cm和次生林0 cm-110 cm各土卜层土壤水分的日变化(Ens>0.5、R2>0.7),但不适用于人工刺槐林(Ens=0.04)；(3)SWUF能够解释晋西黄土区三种林地0 cm-150 cm土层土壤水分58%的动态变化。因此SWUF还需进一步改进才能更好地适用于晋西黄土区水土保持林地,从而为这一地区林地建设与管理提供参考依据。