土壤水分是黄土高原水文过程和植被空间分布的重要影响因素。针对黄土高原生态建设条件下流域土壤水分的时空分布变化，通过长序列野外监测，研究了典型生态工程对土壤水分时间稳定性的影响，分析了全年期和雨季期坡面不同土壤深度下的水分时间稳定性变化规律，阐明了林草恢复和坡改梯对土壤水分时空分布的影响机制，揭示了土壤水分空间格局变化对生态过程的响应。主要结论如下：（1）林地坡面的平均土壤含水量时间序列显现出3个空间模式：逐渐增加（0-0.6 m）、逐渐降低（0.6-1.0 m）和逐渐增加（1.0-1.6 m）。两个时期0.8-1.0 m的平均土壤含水量均最低。全年期和雨季期林地坡面不同土层的土壤含水量空间模式均为强时间稳定性，而雨季期土壤含水量空间模式的时间稳定性较全年期强。土壤含水量最佳代表性位置随土壤深度而变化，最佳代表性位置点可以很好的估计每个土层的平均土壤含水量。砂粒含量是平均相对差分的主要影响因素。平均相对差分和影响因素间的关系不随季节而变化。海拔和土壤有机碳是影响土壤含水量时间变异的主要因素。（2）梯田不同土层在全年期和雨季期的土壤含水量空间模式呈强的时间稳定性。土壤含水量时间稳定性在雨季期较全年期强。雨季期降水减少在一定程度上会降低土壤含水量空间模式的时间稳定性。不同深度下的土壤含水量具有不同的空间和时间模式。最佳代表性位置点的土壤含水量能够正确代表平均土壤含水量。土壤颗粒粒径分布对土壤含水量代表性位置点有显著影响。根密度是土壤含水量时间稳定性的主要影响因素。研究成果对深入了解植被恢复和梯田建设对土壤水分时空变化的影响具有重要意义，对充分了解黄土高原和其他地区的植被承载力和植被恢复过程至关重要，对构建合理的生态水文格局和评估生态建设措施的可持续性有指导作用，可以提升区域水土保持的生态服务功能。