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黄土高原地区干燥、复杂多变的气候条件导致该区土壤表层一定深度的湿度随时空变化非常剧烈；而且，该区土壤的结构性和孔隙连续性都比较差，深层土壤水分难以到达表层，使得土壤表层处于经常性的干湿交替变化过程中。土壤水分复杂多变的这种动态变化过程对养分有效性的影响至今很少有人研究。因此，本研究通过室内模拟土壤水分的动态变化，对水分变化的过程（干湿交替不断进行）和变化强度对养分有效性的影响，不同水势状态下养分离子在固、液相间的分配关系，以及不同水分条件下养分的扩散迁移规律等方面进行了探讨。其目的在于揭示土壤水分与养分作用关系机理，进一步丰富水肥耦合关系理论，为科学施肥、提高土壤水分养分资源的利用率的提供理论依据。研究结果如下： 1．黄土高原四种主要农业土壤的水分特征曲线并无明显的平台或拐点产生，其关系能够很好地用Garden经验方程(W=AS-B)进行拟合。从而证明该区土壤结构性不很明显。持水孔隙主要受土壤质地性状显著影响。 2．土壤水分动态变化过程（干湿交替次数）和变化强度（温度变化）对黄土高原地区四种土壤钾的有效性有较大影响。在施钾量为200mg／kg的情况下，干湿交替对四种土壤钾的有效性影响程度由大到小依次为：土娄土、黑垆土、黄绵土、风沙土。随着干湿交替次数增加，土壤对钾的固定量增大，且增加幅度逐渐趋于稳定。干湿交替次数与土壤速效钾含量间具有y=a+blogx函数关系。提高温度，增强干湿交替的剧烈程度，显著地增加了土壤对钾的固定量，降低了所施肥料钾的有效性。并依据土壤基本性状与土壤固钾能力的关系，建立了反映干湿交替次数、土壤物理性粘粒和粘粒含量比值与钾固定量三者之间关系的方程。通过试验证明，将钾肥深施到土壤湿度较稳定的土层是非常必要的。 3．不同含水量（或水吸力）条件下钾离子在固液相间的分配比例不同，是造成在不同水分条件下离子迁移速率不同的根本原因。随水吸力增大，固相钾离子（Cs）比率下降，液相钾离子比率逐渐增加，分配系数K减小。在水吸力约为1.5×105Pa时，四种土壤钾离子在固液相间的分配达到稳定，分配系数为最小。土壤质地不同，固、液相离子量的变化幅度不同。质地较轻或较砂的土壤变化波动较大，质地较粘的土壤则相对较小。K与土壤有机质、CEC、粘粒含量、物理性粘粒含量，以及基础土样的有效钾含量基本上呈显著相关关系。在土壤失水干燥时，也同样存在着明显的钾无效化现象。这进一步证明了任何失水情况下都有K+被固定的可能。 4．在无水分流动的条件下，随时间的推移，养分离子（Cl-和K+）扩散峰仅在浓度 梯度的作用下由土壤表层向下层明显移动。可用半对数方程＊二a＋bLnz)拟合 两种离于在上壤剖面中扩散的动态过程，式中C为养分离于含量沁叭g)／为土 层深度仁)，c、b为拟合参数。5．25C、非饱和条件下，四种土壤O一、义的扩散系数均随含水量的增加而增大， 前者随含水量呈线性增加，后者呈指数函数增加或幂函数增加。随扩散时间的 延长，氯离子扩散明显快于钾离子。6．半对数方程（f＝a＋bLnW）是拟合土壤曲折系数什)与含水量（W％）的最佳关 系式。7．钾离子、氯离子的扩散系数分别与土壤阳离于交换量（CEC）、物理性粘粒和粘 粒含量呈显著负相关或正相关关系。这充分证明土壤质地，以及＊一、义电性差 异是影响离子迁移状况的主要原因之一 卜述研究结论进一步证明了水分状况对各种离于扩散迁移，以及其有效性有明显影响。土壤水分剧烈变化过程也是影响养分离于有效性的重要因素。将养分适度深施到一个具有一定湿度水平，且湿度相对稳定的土层中，是干旱地区提高养分利用效率的措施之一。