我国南方红壤区分布有近1.3亿亩坡耕地，由于土壤抗侵蚀能力差，雨季降雨强度大，坡耕地传统的耕作方式导致严重的水土流失和土壤退化问题，迫切需要采取合理的耕作措施进行治理，而现有的红壤坡耕地水土流失理论和治理技术无法满足水土保持措施的优化布设和配置需求。本研究选择典型红壤坡耕地布设多种耕作措施，包括传统花生顺坡垄作、花生+施用秸秆覆盖、花生+有机肥处理、花生+萝卜轮作、花生+桔树套作五种处理。通过开展野外径流小区长期监测和采样，获得了204场发生径流的降雨数据、1523次径流过程数据，采集了1254个径流泥沙样品，435个土壤样品，并进行了30次野外入渗试验、20场模拟降雨试验、450次变坡水槽冲刷等试验，研究坡耕地土壤性质和水文、泥沙过程对不同耕作措施的响应及其动态变化，以期揭示保护性耕作措施保水固土和集流聚肥的作用机理。主要研究结果表明:　　1.保护性耕作措施可以显著改善土壤性质，提高土壤入渗能力　　套作、覆盖和有机肥处理的耕作措施可以提高土壤有机质含量，改善土壤团聚体结构，其中套作的改善能力最好;五种措施的稳渗速率为:套作(4.56mm/min)＞有机肥(3.11mm/min)＞覆盖(2.71mm/min)＞顺坡(2.76mm/min)＞轮作(2.12mm/min)。土壤有机质含量和水稳性团聚体指标与入渗速率之间显著相关。比较三种常用土壤入渗模型可以看出，Kostiakov公式对不同耕作措施入渗过程拟合的精度在所有模型中最高（模型有效系数为0.96），推荐用于红壤坡耕地的产流和入渗过程估算，其次为Philip方程（平均模型有效系数0.88）。　　2.保护性耕作措施可以显著减小地表产流量，提高产流临界雨量，特别在低前期含水量的条件下减流效益较好　　套作、覆盖和有机肥处理与传统顺坡处理相比可以减少年均地表产流50％以上，各措施平均有80％的产流集中在5-8月份的花生生长季节。顺坡和轮作处理的次降雨产流所需的临界雨量分别为13.42mm和11.52mm，而采取保护性措施之后的产流临界雨量显著增大（平均为19.30mm），且这一指标随土壤入渗能力增大呈现出显著的线性增大趋势。由人工模拟降雨试验可以看出，雨强和前期土壤含水量是决定地表产流能力的主要因素，以此为基础可以构建用于预测产流量的估算方程:Ro=0.95Ra+2.58W-0.78。套作等三种措施的产流过程对雨强和前期含水量更为敏感，在前期含水量较低的条件下减流效益较好。　　3.红壤坡耕地产流产沙主要集中在5-8月份的花生生长季，保护性耕作措施可以显著减小地表产沙量，消减产沙过程峰值　　各措施的年均产沙量为:轮作(1575.31t/km2)＞顺坡（1318.82t/km2）＞有机肥(809.81t/km2)＞覆盖(789.72t/km2)＞套作(201.00t/km2)，各处理在5-8月份花生生长季节的平均产沙量占年产沙总量的73％。次降雨侵蚀量与降雨量、产流量之间存在显著的线性正相关关系，而与土壤入渗能力则显著负相关。微区人工模拟降雨试验表明，三种保护性措施可以有效地消减产沙过程峰值和降低侵蚀量，侵蚀强度都受雨强、前期含水量和产流量的控制，基于这些影响因素可以构建侵蚀泥沙估算方程(顺坡和轮作:Sed=0.067h+0.002，覆盖、有机肥和套作:Sed=0.048h+0.004)。　　4.耕作扰动会强烈增大土壤分离和侵蚀风险，保护性耕作措施可以改变土壤对坡面水动力参数的响应方式，显著提高土壤抵抗径流冲刷和雨滴打击的能力　　坡耕地土壤在扰动条件下的分离速率比原状土整体上偏高1-2个数量级，且扰动土表层土壤抗侵蚀能力均一，其分离速率与水力学参数呈线性关系，而原状土在侵蚀初始阶段有结皮保护，结皮冲开之后发生分离增大，其分离速率与水力参数呈幂函数关系。不同耕作措施的土壤对坡面水动力学参数的响应方式各异，覆盖、有机肥和套作三种措施的土壤分离速率较小且变化平稳，可以用坡度和流量等简单水力参数的幂函数进行估算(Dc=AqBSC);而顺坡和轮作土壤分离速率在较大的水流能量条件下急剧增大，需要使用水流剪切力等复合水力参数进行估算。本研究测定的原状土细沟可蚀性因子分别为:轮作(0.027s/m)、顺坡(0.01s/m)、覆盖(0.001s/m)、有机肥(0.004s/m)、套作(0.007s/m)。人工模拟降雨试验研究表明，采用WEPP模型提供的细沟间可蚀性方程（Dl=K1QSf)可以很好地估算各处理下的侵蚀速率，但方程中的细沟间可蚀性因子受土壤有机质、团聚体稳定性指标和入渗能力的影响显著，本研究五种措施原状土的细沟间可蚀性因子分别为:顺坡(8.41×105)、轮作(9.42×105)、覆盖(7.41×105)、有机肥(5.82×105)、套作(5.71×105)。　　5.保护性耕作措施与传统耕作相比具有较好的保肥能力，其中花生和橘树套作措施的效益最佳　　红壤坡耕地全氮和全磷含量存在表聚现象和在坡底富集的特征，这与其迁移过程受地表泥沙运动特征影响较大有关;五种耕作措施的土壤中全氮、全磷、全钾的含量均表现为播种季节大于收获季节。从养分流失特征来看，顺坡和轮作措施条件下的红壤坡耕地钾素和氮素养分流失十分严重，85％的养分随泥沙流失。5-7月是养分流失的高峰期。采用套作、覆盖和有机肥措施的养分流失显著减小，其中套作措施与传统顺坡相比可减少氮磷钾年流失量80％以上。三种保护性措施处理的花生生长性状和产量都优于传统顺坡耕作;套作小区实际种植面积内的花生单产在三种保护性措施中最高(4722.43kg/hm2)，建议在有条件的红壤坡耕地采用套作处理，以减少地表扰动和控制坡耕地水土流失。　　通过以上研究提出了适用于研究区的坡耕地耕作模式，有助于红壤坡耕地的管理和水土保持措施优化。同时也丰富了红壤坡耕地水土流失过程研究的理论体系，构建的红壤坡耕地入渗、产流产沙估算方程以及坡面水动力学方程，可以为土壤侵蚀过程模型提供关键参数，从而提高坡耕地水土流失评价精度。