黄土高原人工林植被普遍出现土壤干层,造成生态水文环境恶化。干旱地区林木深层根系是其水分和养分吸收的主要通道,维持植被的蒸腾蒸发及生长。特别是细根负责从土壤中获取养分和水以支持植物生长并确保生存,明确其分布规律对研究黄土高原人工林植被林地的深层土壤水利用特征研究具有重大意义。而由于深层土壤取样难度大,导致黄土高原人工林深层细根分布特征不甚清晰,本文选取黄土高原典型气候研究区和典型植被,从南到北依次选取典型研究区（长武、安塞、绥德）内近30年林龄的人工林植被为研究对象,分析0～10 m土层深度内,两种人工林植被的林木深层细根（直径小于2 mm）分布特征、林地土壤水分变化以及土壤储水量消耗程度。得到的主要研究结论如下:（1）明确了两种人工林植被刺槐和油松深层（100 cm以下）细根分布特征。不同地区人工林细根生物量垂直分布深度存在显著差异,表现为安塞最大,长武最小。人工林深层细根表面积和根长密度随土层深度变化呈现幂函数关系。刺槐林细根表面积主要分布区间（累计细根表面积占比达到80%）分别为0～6.0 m（长武）、0～7.6 m（安塞）、0～7.8 m（绥德）,油松林细根表面积分别为0～3.4 m、0～6.8 m、0～4.4 m。半干旱区（安塞和绥德）林木细根表面积和根长密度明显低于半湿润区（长武）。（2）明确了黄土高原人工林植被林地刺槐和油松深层土壤水分的垂直分布特征。安塞和绥德人工林深层土壤含水量低于8%,且随土层深度增加不明显;长武深层土壤含水量高于10%,并随土层深度增加而增加。刺槐林地深层土壤含水量小于油松林,且两者差值随土层深度增加。（3）分析了人工林地土壤储水量和深层土壤水分的消耗规律。0～10 m土层深度内油松林深层土壤储水量显著高于刺槐林。两种人工林林地储水量差值表现为长武最大,绥德次之、安塞最小。半干旱区刺槐和油松的深层耗水量、深层耗水速率均显著高于半湿润区。刺槐林地1-10 m深度内土壤水分亏缺度在长武、安塞和绥德分别为4.88%、42.55%、46.47%。油松林地1-10 m深度内土壤水分亏缺度在长武、安塞和绥德分别为-27.34%、36.15%、33.68%。（4）探究了刺槐和油松林地深层耗水量与细根分布之间的相关关系。长武两种植被深层耗水量与细根表面积和根长显著正相关（P<0.05）;安塞刺槐深层耗水量与细根垂直分布深度β极显著正相关（P<0.01）,油松深层土壤耗水量与细根垂直分布深度d50、d95、β均极显著正相关（P<0.01）;绥德刺槐深层耗水量与细根表面积和根长显著正相关（P<0.05）,油松深层耗水量与细根特征值呈现负相关关系。