土壤的水热特性影响土壤中一系列物理、生物和化学过程，是维持和提升农田生态系统生产力、保障工程建设质量和安全、保护区域水文和生态环境乃至全球气候系统的重要考量。本研究通过耦合土壤的热导率和水分特征曲线，构建了土壤热导率-基质势关联函数，实现了真正的土壤水热耦合传输研究。建立了适用于不同数据丰富度的土壤颗粒热导率计算模型。利用大量的实测热导率数据，系统评估了土壤在干燥及饱和状态下热导率预测模型、沙土及粘土的众多热导率模型、冻土的热导率模型。并将水热数值模拟软件、土壤-植物-大气连续体传输模型、水文模型、陆面过程模型、气候模式中常用的热导率模型编入到SHAW及CLM中用于评估热导率对土壤水热预测的精度。研究明确了土壤热特性预测模型在土壤水热平衡、地表-大气水热交换中的重要作用，为促进土壤水热过程的数值模拟、新模型开发与评估提供了新方法、新理论，数据基础和科学依据，为发展地球系统模型提供了科学启示。在本项目的资助下，在Earth-Science Review、Journal of Hydrology、Geoderma等本领域权威期刊累计发表SCI论文9篇（包括中科院大类1区7篇，2区2篇），授权国际专利2件、软件著作权1件。先后获得了中国土壤学会优青青年学者奖、美国土壤学会土壤物理与水文学接触青年学者奖，入选了陕西省青年科技新星等人才支持计划。