土壤特性的时空变异增加了土壤特性观测的难度和土壤特性参数尺度转换上的困难。目前土壤特性或状态监测的传统土壤物理学方法很多，但真正能够实现土壤空间异质性结构监测的方法有限。土壤其实也是一种电介质，在田间相对容易测定的土壤电阻率、电导率和介电常数等电学特性是土壤一些物理性质的综合反映，这就为土壤电学特性间接测定其他土壤特性指标提供了可能。在此基础上，近年以电阻率成像法为代表的地球物理学方法在非饱和带土壤水文过程的研究中获得越来越多的应用。利用电阻率成像法可实现对土壤特性或状态的多维多尺度无损连续监测。但电阻率成像法成功应用的前提是要预先准确获知土壤电阻率与土壤特性之间的岩土物理学关系。土壤的岩土物理学关系严重依赖于土壤类型和质地，对此问题的研究有助于电阻率成像法在黄淮海地区典型土壤水文过程研究中的应用。为此，本论文选择四种典型土壤（潘店砂质壤土、大黑岗砂土、李庄壤土、陈岗砂粘壤土）,分别研究了各种土壤质地、容重和含水量下，土壤电阻率对监测频率相应的频谱曲线；土壤电阻率对于土壤含水量、质地、容重变化的敏感性；以及电阻率与土壤含水量、基质吸力和非饱和水力特性之间的定量关系。结果表明：（1）土壤电阻率监测结果受土壤含水量和监测频率的影响都很大。在双对数坐标系中，随监测频率的增加，四种土壤的电阻率大体上均呈线性衰减趋势。此外，含水量的升高有助于降低频率变化对于电阻率测量的影响。相对于干土，含水量在40%以上的土壤，其电阻率扫频曲线要平缓得多。在高频情况下，土壤的岩土物理学关系曲线相对平缓，这意味着电阻率对土壤含水量的灵敏性下降，不利于通过电阻率监测准确获知土壤含水量信息。（2）土壤电阻率对容重变化的灵敏性也与监测频率有关。在低频情况（42HZ），土壤电阻率对于微小的容重变化并不敏感，这种情况下很难通过电阻率获知土壤容重的空间分布情况。随着监测频率的升高，不同容重土壤的岩土物理学关系曲线分离越来越大，但并无明显的相对大小关系。（3）所在地区的四种典型土壤比表面积小，颗粒本身的离子吸附性弱，影响电导的主要还是土壤溶液，而非固相组成。在低频低浓度情况下，四种土壤的岩土物理学关系曲线非常接近，这表明在田间很难通过电阻率剖面的监测区分它们之间的差异。（4）Archie经验公式可较好的表示四种土壤的电阻率与含水量之间的关系，而土壤电阻率与基质吸力关系曲线中，预测值曲线与实测曲线的吻合度较差。两种土壤（潘店、大黑岗）的电阻率与土壤非饱和导水率关系，实测值与拟合值的吻合性较好，通过电阻率预测土壤非饱和导水率，效果较好，土壤电阻率与土壤水分扩散率关系，预测值稍大于实测值，总体趋势一致。以上这些结果有助于提高我们对于黄淮海地区典型土壤岩土物理学关系的认识，使我们在电阻率成像法监测过程中能够选择合适的监测频率和监测条件，以获得准确的土壤电阻率信息，或为监测结果提供更为合理的解释，反演真实的土壤特性信息。