土壤水分是黄土高原生态系统的驱动因子之一，量化其数量特征是研究区域生态系统中物质循环和能量转化的基础。当前，测定土壤水分的主要方法有烘干法、中子法和时域反射法（Time Domain Reflectometer，TDR）等。这些方法不仅费时费力，还会扰动土壤，导致测定结果的不准确。近年来，一种非接触式直接测定土壤水分和孔隙度的方法，即核磁共振法（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）得到了广泛的重视。然而，当前还缺少对该方法测定准确度和应用范围的研究。本文利用核磁共振水分仪对长武田间草地、玉米地、刺槐地、苹果地的土壤水分和孔隙度进行了测定，分析了土壤基本物理性质对核磁共振法测定结果的影响，并以烘干法和环刀法作为对比，量化了核磁共振法与传统方法测量值之间的关系并确立了核磁共振水分仪的标定曲线，主要研究结果如下：

（1）核磁共振法水分测量值与土壤有机质、黏粒和砂粒之间存在正相关关系，与粉粒和土壤团聚体平均质量直径之间存在负相关关系；T₂值（横向弛豫时间）与土壤有机质、黏粒和砂粒之间存在明显的负相关关系，与粉粒和土壤团聚体平均质量直径之间存在正相关关系。

（2）核磁共振法T₂值能反映土壤孔隙度的大小，与土壤非毛管孔隙度相关系数最高。T₂值的分布大小范围是1.76 ms - 8.80 ms，且主要分布在2.00 ms - 3.50 ms之间。随着核磁共振法Tr值（在给定测量频率下两次自旋回波序列之间的时间量）的增大，核磁共振法T₂值无明显差异，说明调节Tr值核磁共振水分仪对T₂值的测量结果无影响。

（3）核磁共振水分仪水分标定曲线为y=1.38x+1.37 ，R²为0.95，其中y为标定值（质量含水量），x为测量值。随着Tr值的增大，核磁共振法水分测量值趋向稳定，适宜的Tr值为6 s。保持探头与土壤直接接触、并在探头上覆盖有屏蔽作用的铝箔能提高测定数据的准确性。