呼伦贝尔草原是全世界范围内最大的天然草原,草地水草肥美,与大兴安岭共同构筑了我国北方的生态屏障。但是近年来,随着社会经济持续快速发展,草原上超载放牧现象严重,草原上牲畜-植被-水之间的问题一直困扰着草原的生态环境的和谐发展。本文以呼伦贝尔草原不同放牧草场为研究对象,结合野外测试和模型模拟,调查不同放牧制度草场生态特性及土壤剖面特征,选定相应草场试验场,测定不同放牧制度草场利用方式对植被、土壤、生态环境的影响,通过在试验场模拟降雨试验、土壤蒸发试验、蒸发入渗试验,测定相应的土壤流失量、营养元素流失量、植被截留量和土壤蒸发量等参数。利用有效混合深度模型、改进王彦辉模型、作物系数模型与飞利浦入渗模型等对不同放牧草地的土壤水文状况进行模拟,采用模糊数学法对草地土壤健康状况进行了评价。探讨草地在不同放牧制度影响下土壤水文循环及其生态效应的变化规律,为草地资源的可持续发展提供依据。主要结论如下:(1)三种放牧草场0-80cm深土壤的物理、化学、生物特性差异显著(P<0.05),三种放牧草场土壤物理性质变化无明显规律。土壤中氮磷钾等元素含量变化差异较大,总体显示随深度的增加逐渐增大。多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶活性退化程度变化趋势基本一致,均随土壤深度的增加而逐渐减小,且休牧草场<轮牧草场<自由放牧草场。(2)三种放牧草场土壤入渗率为休牧草场>轮牧草场>自由放牧草场,有压入渗速率高于无压入渗速率,无压入渗和有压入渗均符合幂函数拟合关系。利用Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型模拟不同放牧制度草地土壤入渗过程,其中Horton模型模拟效果最好,Kostiakov模型效果最差。休牧草场土壤蒸发量为0.884mm/day,轮牧草场土壤蒸发量为0.817 mm/day和自由放牧草场土壤蒸发量为0.794 mm/day。土壤含水率与土壤蒸发量相关系数最高为0.503-0.558,参考作物模型计算不同放牧制度草地土壤蒸发量,三种放牧草场土壤蒸发量的计算值和实测值基本变化趋势吻合,自由放牧草场相关系数为0.95,纳什系数为0.76,轮牧草场相关系数为0.92,纳什系数为0.71,休牧草场相关系数为0.91,纳什系数为0.63。(3)休牧、轮牧、自由放牧草场通过水浸泡法测得的截留量分别为0.675mm、0.413mm、0.287mm,降雨模拟实验测得的截留量分别为1.110mm、0.734mm、0.497mm。三种放牧草场整体植被截留量与植被覆盖度和叶面积、降雨量相关性较好,截留量与降雨量呈对数相关关系,与降雨强度间的关系呈抛物线。利用植被的盖度、株高、生物量、叶面积指数与截留量间的关系,建立整体植被截留非线性回归模型,模型的模拟效果较好,相关系数可以达到0.89以上。在非线性回归模型的基础上改进王彦辉模型,对整体植被截留量进行模拟,模拟效果较好相关系数均达到0.9以上。(4)三种放牧草场在相同降雨强度下产流量和产砂量均显示为自由放牧草场>轮牧草场>休牧草场。降雨强度对不同放牧草场的泥沙流失量影响明显,并且随降雨强度的增加,流失土壤中粘性粒及粉性粒所占比例上升。三种放牧草场总氮流失量为高雨强时自由放牧草场流失最多,轮牧草场次之,休牧草场流失最少,中低雨强时轮放草场与自由放牧草场流失量相近,休牧草场流失最少。三种放牧草场总磷流失量为自由放牧草场最多,休牧草场次之,轮牧草场最少。混合深度模型模拟三种放牧制度草场氮磷流失过程,不完全混合模型的模拟结果优越于完全混合模型,氮流失过程模拟精度小于5%,磷模拟精度小于10%。(5)从土壤物理、化学、生物特性和草地生态水文特性出发对草地进行健康评价,得出休牧草场处于健康状态,轮牧草场处于亚健康状态或健康状态,自由放牧草场处于不健康状态。