黄土高原地区持续不断恶化的土壤水环境与土壤干层的形成发育给区域经济的可持续发展和黄土高原的水土保持与生态环境建设带来了巨大的困难。关于土壤干层与水土保持及生态环境建设的关系以及黄土高原地区土壤干层的分布状况及其动态的研究是当前面临的重大课题之一。本研究以整个黄土高原地区以及延安、安塞、吴旗、甘泉和志丹5县/市为研究对象，综合运用地理、遥感、地理信息系统、统计学等学科的理论与方法，通过收集整理数据，建立黄土高原地区土壤干层数据库，绘制黄土高原地区土壤干层空间分布图，建立黄土高原地区土壤干层时空分布模型，对土壤干层进行了科学分析与评价，取得了以下主要结论和进展：

（1）在系统分析目前的判断标准的基础上，提出了采用土壤水分有效性指数作为土壤干层的通用标准，并建立了黄土高原地区土壤干层等级的划分指标以及剖面和区域尺度下的土壤干层评价方法和评价指标。研究表明用土壤水分有效性指数作为评判土壤干层的标准，因其同时考虑了由土壤结构决定的土壤田间持水量和由土壤质地决定的土壤凋萎湿度，与直接用田间持水量的百分数标准相比，不同地区其标准差小，因而更具通用性和可比性。

（2）按照提出的土壤干层通用判断标准与等级划分依据，整理收集到的黄土高原地区气象、植被、土壤、地形、土地利用以及前人关于土壤水分、土壤干层研究的资料和数据（主要包括土壤田间持水量，凋萎湿度及土壤含水量），建立黄土高原地区土壤干层以及气象、植被、土壤、地形、土地利用空间数据库。分析了黄土高原地区土壤干层与各环境因子之间的关系以及1952-2001年黄土高原地区气候状况及其动态变化。结果表明，影响土壤水分与土壤干层形成发育的主要因素有土壤因素、植被因素、气候因素、地形因素以及人为因素。土壤因素主要包括土壤类型和剖面构型以及土层厚度。植被因素则主要包括植被类型、密度和生长年限。土壤水分状况从草地-灌木林地-乔木林地、随着密度的增大和生长年限的演唱而逐渐恶化，土壤干层亦逐渐形成并加重。气候因素主要是降水量少、温度高以及较长的日照时数，从而导致土壤水分补给少、蒸散高，土壤水分总体含量低。从其趋势看，降水量为减少趋势，温度为升高趋势，日照时数为增加趋势，这会导致土壤水分处于减少的趋势，而土壤干层则会表现为加重的趋势。

（3）利用2003年测定的安塞、吴旗、延安、志丹土壤水分与景观因子调查数据，通过多元回归分析，建立了延安地区5县2-5m土壤水分与经度、纬度、海拔、坡度、坡向、坡位、盖度、土地利用、恢复年限等因子间的回归方程。结果表明影响2-5m土层土壤水分的因子大小次序依次为土地利用、经度、纬度、海拔、盖度、坡向、恢复年限、坡度和坡位，其标准化回归系数分别为-0.43、0.316、-0.272、0.251、-0.244、0.195、-0.142、-0.075和0.06。表明延安地区2-5m土层土壤水分随植被从林地到农地再到荒草地而降低，随生长年限延长、盖度、坡度和纬度增大而降低；随经度、海拔增大而增大。

（4）利用建立的土壤水分-景观因子回归方程，在ARC/INFO Workstation环境下对土壤干层随土地利用、盖度、生长年限的变化进行了预测，并生成了土壤水分与干层的栅格图层，直观地表达了区域土壤水分/土壤干层的空间状况与分布规律。结果表明，延安地区5县土壤干层分布相当广泛，无干层区仅分布在沟道平地，南部和中部，北部山顶平地多为轻度干层，南部的林地土壤干层多为中度-重度干层，极严重干层主要分布在吴旗县境内。30%盖度下，林地植被正常生长区域面积仅占整个区域面积的10%左右，最长正常生长年限为12年。50%盖度下，林地植被正常生长区域占总面积的7%，最大正常生长年份为7年。