土壤水分特征曲线和土壤导水率作为重要的土壤水动力学参数,表征了土壤水分入渗性能及溶质运移速度,是土壤水动力学、水文水资源、生态水文学等交叉学科的基础。鉴于此,本研究以西北旱区景泰县的压砂地为研究对象,通过大田采样和室内设计试验,研究了不同种植年限压砂地对土壤水动力学参数的影响,在此基础上借助经典统计学和地统计学方法对压砂地土壤水分特征曲线的空间变异规律进行了分析,并利用回归模型与分形理论对土壤水分特征曲线进行了预测。主要内容如下:(1)为探明不同种植年限压砂地对土壤水动力学参数的影响,利用室内试验研究了不同种植年限压砂地土壤水分特征曲线和土壤非饱和导水率曲线的变化规律。结果表明:不同种植年限的土壤含水率均表现出随吸力增加而减小的趋势。压砂地土壤非饱和导水率变化趋势比裸地要快,其中新砂地的变化趋势最快。在0-20 cm和20-40 cm土层,当土壤非饱和导水率相同时,含水率均表现为新砂地>中砂地>老砂地>裸地。该结果可为压砂地土壤持水性的定量讨论提供重要的理论指导。(2)应用RETC软件,分别采用van Genuchten(VG)模型和Brooks-Corey(BC)模型对不同种植年限压砂地土壤水分特征曲线进行拟合,并确定压砂地土壤水分特征曲线模型的适宜性。结果表明:VG模型和BC模型均可以拟合不同种植年限压砂地土壤水分特征曲线,决定系数都大于0.98,且相对误差小,拟合精度高。与BC模型相比,VG模型具有更高的精度,说明VG模型比BC模型更适合不同种植年限压砂地土壤水分特征曲线的拟合。该结果为压砂地土壤水分运移规律分析和计算提供必要的依据。(3)基于经典统计学、地统计学、克里格(Kriging)插值等方法研究了不同种植年限压砂地土壤水分特征曲线的空间变异规律。结果表明:不同种植年限压砂地土壤θ_s和n为弱变异,α为中等变异,且参数θ_s、α、n均有强烈的自相关性。θ_s在空间上是分散分布的,且在新砂地、中砂地及老砂地的高值区比裸地大得多。不同种植年限土壤参数θ_s、α、n均表现出“凹凸不平”的分布情况,新砂地各参数“凹凸”程度最不明显,而老砂地和裸地有明显的“凹凸”趋势。该结果有助于进一步了解干旱地区压砂地土壤水分特征曲线的空间变异模式。(4)以种植年限少于10年的新压砂地土壤为例,运用分形理论研究土壤粒径分布与土壤水分特征曲线分形学特征的关系,并利用回归模型对土壤水分特征曲线进行预测。结果表明:压砂地土壤粒径分形维数、土壤水分特征曲线分形维数均与土壤粒径分布有密切的相关性。不同土层粒径分形维数和土壤水分特征曲线分形维数之间的相关性在0.01水平上显著,且决定系数高于0.983,表明土壤粒径分形维数可用来准确预测土壤水分特征曲线分形维数。该结果可为压砂地土壤水分特征曲线的确定提供简便方法。