为探索黄土丘陵区深层干化土壤在不同地面覆盖下的土壤水分恢复特征，在陕西省米脂县丘陵山地建造大型模拟干化土壤土柱，地表分别进行薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、栽植枣树、刺槐及裸地6个处理，对2014-2017年土壤水分进行定位监测。数据分析结果表明：至试验期结束，薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、裸地土壤水分恢复深度分别为1000、1000、700、480 cm，薄膜覆盖、石子覆盖、树枝覆盖、裸地、枣树与刺槐0～1000 cm深度范围内土壤储水量分别增加1211.4、853.4、662.5、523.2、17.8、-235.7 mm，全年覆盖降雨贮存效率分别为63.4%、42.4%、29.4%、23.0%、-8.5%、-20.3%，4年生枣树耗水区域为0～300 cm范围，刺槐耗水深度达1000 cm，枣树年均蒸散量为586.4 mm、刺槐为666.5 mm是枣树的1.1倍。该研究结果对黄土区大面积干化土壤修复及合理选择人工栽植植物具有积极意义。