土壤层是大气水、地表水、地下水和植物水发生联系并进行水分交换的核心地带，也是储藏和交换碳、氮、磷等多种营养元素与气体的载体，还是一个由动植物及微生物组成并相互作用的复杂生态系统。土壤的形成、变化和空间分布直接影响地球表面化学、气候、生态和水文过程及其相互作用。受气候、地质、地貌和生物多样性的影响，土壤的物理、化学和生物性质有着极强的异质性。
土壤水文性质异质性（即影响土壤下渗、产流、蒸散发等各个水文过程的土壤物理和化学性质的各种土壤水文参数在不同时空尺度的差异性）研究，特别是定量化研究，可以辨识不同尺度上影响水文过程的主要土壤水文性质因子，分析土壤水文异质性对流域水文过程的影响机制，更准确地描述和模拟水文过程，提高流域水文模拟的连续性和准确性，为流域模型集成、水资源评价、合理配置和高效管理提供科学依据和支持，推动流域生态环境保护和社会经济系统可持续发展。
