黄土高原大部分位于干旱、半干旱气候区，生态环境脆弱，土壤侵蚀严重，植被恢复是保育水土资源的关键。植被类型、规模和结构对水土过程有显著影响，而水分供给决定了植被生态系统的健康和可持续性。黄土高原出现的土壤干燥化和人工植被退化等，是生态建设中面临的重大现实问题。本项目从黄土高原土壤水分入手，以揭示土壤‒植被系统水运动过程机理为关键科学问题，以阐明区域土壤水‒植被格局和提出调控策略并服务于生态建设为目的，长期坚持第一手试验观测数据的获取，取得如下主要成果：
（1）构建了黄土高原土壤水分监测网络，建立了大尺度深层土壤水动力参数预报新方法，提升了非均质土壤水分运动模拟精度，揭示了不同尺度土壤水分时空分异规律及主控因子。
（2）提出了土壤水能(含水量和土壤水基质势能)和植物生理相统一的土壤干层评判新方法，揭示了土壤干燥化区域分异特征及形成机制。
（3）发现了深层土壤水对树木的响应随林龄转换的特征，提出了评价人工林水文调节功能时应考虑林龄和深层土壤水动态变化的新观点，拓展了黄土高原植被与土壤水相互作用理论。
（4）研制了黄土高原土壤水分植被承载力模型，适应黄土高原深厚土层水分限制条件下的土壤水文与植被相互作用的特点，提升了非均质土壤大尺度土壤水分植被承载力模拟结果的可靠性，确定了土壤水分平衡利用的适宜植被盖度，并应用于区域植被管理和土壤干层调控。