在水土流失严重、生态环境脆弱的黄土高原区域，碳、氮等生命基本元素在水土流失过程中严重损失，使得黄土高原土地贫瘠，从而造成土地资源的浪费和生态系统的衰退，最终影响到区域工农业生产。而黄土高原的小流域既是水土流失的基本单元，也是综合治理的单元。因此，需要对该区域碳、氮元素在生态环境中的循环过程进行全面的了解，深化小流域综合治理的研究，从而为黄土高原碳、氮流失的控制和管理提供理论依据。　　本文以黄土高原南部，泾河（彬县段）黄土丘陵沟壑区小流域——阎子川、徐家河、佰子河和拜家河为研究区域，选取该小流域内河流表层沉积物、表层土壤和陆地植物为研究对象。通过对小流域内不同季节河流表层沉积物、土壤和植物的稳定碳、氮同位素特征进行分析，探讨人类活动、植被覆盖类型、土地利用方式等因素对河流表层沉积物碳、氮同位素组成的影响。主要结论如下:　　(1)小流域内植物δ13C值呈明显的双峰特征，指示了小流域生态系统属于C3和C4混合植被类型。流域内4条河流表层沉积物有机质碳同位素值(δ13C)由于受土地利用方式和人类活动等因素影响，其δ13C值变化幅度和范围有差异，但总体变化趋势相同。4条河流表层沉积物的有机δ13C值均表现出从上游到下游逐渐偏正的趋势，响应于从上游到下游植被覆盖类型依次为以C3植物为主的乔木，C3、 C4混合的草木以及以C4植物（玉米等）为主的农作物，同时也说明了从上游到下游由于植被覆盖类型和土地利用方式的变化，造成更多的土壤进入河流。　　(2)4条河流表层沉积物的有机δ15N值从上游到下游有明显的偏正趋势，表明土地利用方式对流域表层沉积物δ15N值有一定影响。流域表土与河流表层沉积物具有相近的δ15N值，说明了河流表层沉积物可能主要来源于水土流失过程带入的表层土壤。　　(3)与自然状态下的小流域相比，受人类活动影响较大的流域有机质的碳、氮同位素值相对偏正，说明人类活动等对小流域生态环境有一定的影响。自然状态下，河流表层沉积物中有机质碳、氮同位素组成变化受季节影响明显，而人类活动（特别是煤炭开采、生活污水排放）频繁的流域基本没有发生季节变化。这表明人类活动对河流表层沉积物碳、氮同位素的影响远大于季节变化引起的同位素组成的差异。　　(4)自然环境背景区域表土和河流表层沉积物碳、氮同位素线性关系显著，而人类活动影响区域并没有表现出较好的线性相关性。自然环境背景下，表层沉积物中有机δ13C值随C/N比值的降低而偏正，这可能与流域内土壤侵蚀程度有关;人类活动影响区域则没有这种趋势。采用δ13C、δ15N与C/N比值综合分析可以指示自然背景和人类活动环境下的不同来源有机质的差异，但是在定量辨别其具体来源时还存在一定问题。