荒漠化防治过程伴随着土地利用类型的变化。土地利用方式不仅直观的改变了地表形态及覆盖,同时也影响着土壤物理、化学性质、土壤结构与功能。合理的土地利用方式对促进区域植被的重建与恢复、增加生态系统稳定性有重要作用。本文以科尔沁沙地南缘土地恢复与利用过程中形成的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv)人工林、小叶杨(Populus simonii Carr)人工林、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam)人工林、黄柳(Salix gordejevii Y.L.Chang&Skvortsov)灌丛、玉米地、果园、果草间种地、围封草地、中度放牧草地以及固定沙地、半固定沙地、丘间低地为研究对象,设立流动沙地为对照样地,结合空间代替时间法与相邻样地比较法,研究不同土地利用类型下土壤理化性质的变异状况;利用BP神经网络构建0-60cm剖面土壤水分特征曲线传递函数,明确不同土地利用类型下的土壤水分持蓄能力;结合地区多年平均降水量与植物耗水,分析“植物-土壤”水分的补耗关系。这不仅是判断当前科尔沁沙地土地利用合理性的重要依据,同时也能为今后该地区荒漠化防治手段提供合理的建议。本研究主要结果如下:采用人工造林措施、围封、农业利用能明显改善土壤的理化特性。以欧氏距离平方为度量、80%相似程度为尺度标准的集群聚类分析结果显示,13种土地利用类型间土壤理化性质变异情况总体上可以分为4类;以流动沙地为对照,除了3种农业用地外,其它8种雨养样地土壤理化性质恢复效果最好的为小叶杨人工林;樟子松人工林、围封草地样地的恢复效果与小叶杨人工林在80%水平上相似。van Genuchten模型对13种土地利用类型的土壤饱和持水率及土壤残余持水率的模拟结果都显示出较高精度,对土壤残余持水率的拟合精度优于对土壤饱和含水率的拟合。通过BP神经网络构建PTFs,利用PTFs模拟值得到的土壤水分特征曲线V-G模型与实测值模型吻合度很高,4项土壤水分参数模拟值与实测值相关系数R~2都在0.98以上,可以对0-60cm整个土壤剖面水分特征进行准确的预测。13种土地利用类型中,玉米地和果园土壤水分持蓄能力较强,土壤有效水含量较高,但土壤水势与土壤含水率比值较大,在土壤体积含水率达到20%时就容易形成干旱。其余土地利用类型土壤过剩水比例较大,土壤水势与土壤含水率的比值较小,在土壤含水率较低情况下也不易发生干旱。在保证正常生长的情况下,玉米地和果园年均需要灌溉水量的理论值约为504~567mm等降水量,而采用漫灌的实际灌溉量远大于理论值,对地下水消耗严重;小叶杨树林、小叶锦鸡儿群落和果草间种样地存在水分需求大于水分补给的现象。其余土地利用类型能在雨养条件下维持正常生长,对地下水也有一定的补充作用。对13种土地利用类型土壤理化性质恢复效果和对水分依赖程度的综合分析结果显示,围封草地在对土壤理化性质有较好恢复效果的同时,还能涵养水源,对土壤水分承载力压力较小,最适宜当地雨养条件下的生态恢复。玉米地和果园两种土地利用类型在当前的灌溉模式下,由于耗水量巨大,会对科尔沁沙地的生态恢复进程起到逆向作用,应当予以改进或限制。