水分是干旱、半干旱地区制约其生态系统和生态过程的关键因素，研究水文过程，了解水量转化对土壤、植被的影响，对于严重缺水的地区具有重要意义。石羊河下游的民勤绿洲水资源量有限，长期地不合理用水方式已对生态环境造成了严重破坏，而沙区的微区径流往往被人们所忽视，而且长期以来缺乏对其的研究。作为沙区“四水”转化的不可或缺的部分，微区径流对沙区生态水文效应以及植被生态恢复具有重要价值。本文利用水文学原理，以民勤绿洲坝区西北边缘的绿洲-荒漠过渡带为研究对象，通过野外观测和人工模拟相结合，对于民勤绿洲-荒漠过渡带的微区径流水文过程进行了研究，结果如下：（1）2006年～2012年降雨量总体变化较小，且符合正态分布；民勤绿洲降水月分配不均匀、差异较大，其中7月份最高，12月份最低；季节分配也严重不均匀，其中夏秋两季降水量占全年的78.45%，春冬两季占全年的21.55%；夜间降雨量多于白昼降雨量；民勤绿洲降水以＜5mm的降水量为主，出现占全年降雨次数的80%左右，随着雨量级数增大，降雨次数减小。（2）民勤绿洲-荒漠过渡带微区径流存在于强降雨天气下的有结皮覆盖的沙丘表面，依据产流过程的不同阶段，可以将微区径流区划分为集水区和积水区两个部分，产流阶段发生集水区，属于坡面产流过程。（3）民勤绿洲-荒漠过渡带微区径流产流人工模拟表明，在相同降雨强度下，物理结皮的产流时间短，且单位面积的产流量大。实际中，产流时间要晚于模拟实验的结果，这是由于天然降水初期降雨强度小。2012年7月29日，降雨量为33.6mm，平均降雨强度为1.03mm·min-1，实验样方内物理结皮产流时间为13.6min，地衣结皮为15.2min。（4）民勤绿洲-荒漠过渡带微区径流区内，水分入渗深度随着降雨强度的增大而增加，具体表现为：降雨强度为33.6mm·d-1时，24小时内30cm内土壤水分变化明显，50cm土壤水分在24小时后开始增加；当降雨强度为2.2mm·d-1时，仅有10cm处土壤水分发生变化；降雨强度为9.6mm·d-1时，20cm内土壤水分变化明显；两种结皮在同一降雨强度下，地衣结皮在降雨初期的入渗速率要低于物理结皮，但入渗量却要高。在无降雨的情况下，10cm土壤水分在24小时有波动变化，8点～20点表现为下降，20点～次日8点则为上升；连续192小时内，0～30cm土壤水分呈现波动，总体上呈现下降趋势。（5）相同水压下，地衣结皮的稳定入渗率q、吸湿率S以及导水率K都大于物理结皮。随着负水头的增加，稳定入渗率q、吸湿率S、导水率K都减小。当去掉结皮后，同一水头下稳定入渗率q、吸湿率S、导水率K都提高了50%以上，这说明结皮的存在阻碍了土壤水分的入渗。