该研究以北京九龙山为试验基地, 选择了油松、侧柏、阴坡灌木和阳坡灌木林作为固定标准地, 对乔木林地和灌木地的土壤水分状况、土壤持水特性、封中的有效水分、乔木树种的蒸腾特性、土壤水分入渗和土训水分动态变化规律进行了系统研究。通过实验没土分特征曲线, 分析不同植被土壤持水性, 表明土壤吸力与土含水量之间存在着显著的幂函数关系。其中阴坡的水分状况明显优于阳坡, 容水度的变化反映土壤的释水性, 它们的变化与土壤的持水性变化一致, 持水性好的土壤释水性也好。释水性最弱是在土壤的低吸力段, 因此, 雨后的土壤无效损失最大, 蓄水墒的黄金季节在雨季;该区的植物长期处于水分不足的“饥饿”状态中生长, 土壤水分入渗的数学模型, 为求解模型, 实测了土壤水分运动参数, 即非饱和导水率K(Q), 土壤水扩散和率D(Q)和土壤容水度C(Q), 并拟合了D(Q)=AQV名的AB参数, 建立了K(Q)-S和K(Q)-Q的数学模型, 用非饱和土壤垂直入渗的模拟程序, 进行了不同植被条件下土壤水分入渗的计算机模拟, 实地检验证明模拟结果较好;大气干旱引起的土壤干旱是该区的主要自然灾害, 土壤干旱的原因, 除降水分布不均外, 主要是土本身的条件, 土层薄, 储水体积小。受水分限制, 林木难以形成大径材。以灌木为主, 适当引进耐旱乔木, 形成乔灌结合的疏林结构, 是该区最优的林分结构。该研究是当前林业发展中迫切需要解决的实际问题, 也是造林实践中的核心问题, 该成果以土壤水分动态变化为主要依据, 在分析在量数据的基础上提出了新的见解, 为该区造林季节选择、林种配置、树种选择等提供了理论依据, 可以用其指导林业的生产实践, 该成果具有较高的应用价值, 尤其用数学-物理的建模理论和计算机技术, 建立了土壤水分入渗数学模型, 成功地模拟了该区的土壤水分入渗, 首次解决了模拟的参数, 拓宽了计算机在林业研究中的应用。