针对典型草原土壤结构特征及风蚀退化的现状,在内蒙古自治区乌珠穆沁典型草原选取约400平方公里面积的研究区,采用GPS、GIS技术结合地面调查取样测量的方法,获取典型草原地表特征、采样点的三维坐标数据及各实验点栗钙土层厚度,共获得实验数据点565个。利用SuperMap软件对基础数据进行预处理,利用SQL Server数据库对数据进行管理,建立克里格插值模型和基于MatLab的BP神经网络模型,对模型结果进行研究分析。研究结果表明:乌珠穆沁典型草原平坦区域克里格插值预测最大相对误差为2.816%,最小相对误差为0.952%。BP神经网络预测平坦地区最大相对误差为2.747%,最小相对误差为0.195%;山坡地带最大相对误差为6.366%,最小相对误差为1.897%;低山丘陵地带最大相对误差为13.172%,最小相对误差为0.693%。模型预测精度基本满足要求,BP神经网络与克里格插值的预测精度均可以作为典型草原栗钙土层厚度预测的一种有效的方法。典型草原退化与荒漠化的实质是栗钙土层逐渐被风蚀的结果,利用栗钙土层预测模型进行典型草原土壤与植被空间变异的研究,可以为典型草原荒漠化防治与科学管理提供基础数据。