土壤资源是人类赖以生存与发展的物质基础,而水力侵蚀是造成这一物质基础流失的世界性难题,因此,掌握土壤水力侵蚀的力学机理和影响因素,对由水力导致的土壤侵蚀区具有重要的指导意义;同时掌握土壤肥力对土壤侵蚀的响应状况和土壤养分的空间变异特性,是确保农业可持续发展的关键。本研究以利川市为研究对象,通过对雨滴溅蚀、坡面径流侵蚀和沟道侵蚀这三个方面予以分析,全面揭示水力侵蚀的作用过程和力学机理;同时运用传统统计学方法、地统计学方法和数学分析法,结合Arcgis软件、GS+9.0软件、SPSS软件对利川市土壤养分的空间变异性特征进行研究,最后准确客观的评价了研究区的土壤肥力质量,并探究了土壤综合肥力对土壤侵蚀的响应状况。其主要结果如下:（1）在假设雨滴为近似球形的条件下,分别从能量和动量的角度推导出降雨侵蚀力的表达式;同时在不考虑雨滴溅蚀的状况下,建立坡面侵蚀泥沙的力学模型,并由此得出在径流作用下坡面土壤颗粒发生分离时坡面流的最小剪切力和滑坡发生时泻溜坡面的坡度α与坡面的天然休止角₀之间的相互关系;并从气候因素中分析,发现降雨量与径流量相关性强烈,降雨强度与泥沙输沙量呈显著相关性,其显著性为0.936,表明降雨强度是引起研究区土壤侵蚀的主导因子;从地形因素中分析,结果显示土壤的流失量在坡度范围为10°到25°时,其与坡度的变化关系最为显著;从土壤因素中分析,发现<0.01mm、<0.001mm和含水量均对泥沙量有很强的的负相关性,相关系数分别为:-0.982、-0.764和-0.865,说明<0.01mm、<0.001mm和含水量指标越小,土壤侵蚀量越大,同时通过对不同土地利用方式下的土壤颗粒组成和含水量这两项指标对泥沙量的相关性分析结果来看,发现土壤颗粒组成中<0.01mm和<0.001mm的粒径对土壤的侵蚀量有很大影响。（2）利川市土壤整体呈现弱碱性,除速效氮的平均含量处于第三级,其余养分指标的平均含量均位于第四级,土壤整体较为贫瘠;从变异系数来看,6项土壤养分指标中除p H为弱变异性外,其余5项指标均具有中等强度的变异性;从半方差函数模型来看,p H、有效磷和有机质均为指数模型,速效钾和缓效钾均为球状模型,速效氮为高斯模型;从块金效应上分析:利川市土壤的p H和速效氮的块金效应分别为12.37%和0.17%,表明p H和速效氮具有强烈的空间自相关性,有效磷、速效钾、缓效钾和有机质的块金效应值分别为39.20%、45.95%、44.66%和25.46%,说明这4项指标均具有中等强度的空间自相关性;从土壤养分的空间分布格局来看:土壤速效氮、有效磷和缓效钾的含量较为缺乏,均以第3级面积占比最大,土壤速效钾含量第3级的面积占比为32.8%、第4级面积占比29.7%;土壤有机质含量处于3-5级,其中4级面积占比最大,占全市面积的72.4%,有机质含量整体上较为贫瘠,这与当地水土流失严重的因素密切相关。（3）采用改进灰色关联度模型和内梅罗综合指数法两种数学模型计算土壤肥力质量并进行等级划分,其结果显示内梅罗综合指数法的评价结果与研究区实际情况相比偏于肥沃,而改进灰色关联度模型评价结果与实际较为吻合;根据绘制得到的土壤肥力质量空间分布图可知,利川市土壤肥力质量等级主要分布在Ⅲ级、Ⅳ级两个等级上,共占利川市耕地面积87.98%,其中Ⅲ级占比15.63%,Ⅳ级占比72.35%,整体肥力质量较为贫瘠。（4）土壤综合肥力对侵蚀沟深度的响应关系可以用指数函数曲线较好的拟合（R²=0.9571）,随着侵蚀深度的增加,土壤肥力质量的下降趋势明显,表明土壤侵蚀对土壤肥力具有较大影响;利用方差分析进一步研究,发现轻度侵蚀的等级条件下加权关联度值高出中度侵蚀等级下的加权关联度值118.79%,中度侵蚀等级高出强度侵蚀等级124.36%,表明了随着侵蚀强度的加剧,加权关联度值在急剧的降低,土壤肥力也在急剧退化;同时结合方差分析和显著性检验,发现不同侵蚀强度等级条件下,只有速效氮和有机质显著性P值小于0.05,且土壤速效氮和有机质含量均值的变化趋势均为轻度侵蚀>中度侵蚀>强度侵蚀,其中轻度侵蚀等级条件下土壤速效氮均值高出中度侵蚀等级109.07%,中度侵蚀等级高出强度侵蚀等级110.91%,但中度侵蚀等级与强度侵蚀等级条件下有机质含量没有较为显著性的差异,究其原因可能在于中度侵蚀和强度侵蚀都带走了大量土壤颗粒,导致土壤中的有机质含量相比于轻度侵蚀等级显著降低,因此说明了不同侵蚀强度对土壤速效氮和有机质含量有显著的影响。