降雨引起的土壤侵蚀往往导致严重的水土流失，深入探讨土壤侵蚀的物理机制、合理预测侵蚀过程，是科学评估和实施水土保持的迫切需求。由于土壤侵蚀过程的复杂性，细致了解坡面侵蚀的细观过程，建立能够充分反映坡面复杂侵蚀过程的小流域产流产沙动力学模型，是当前发展基于物理过程的侵蚀模型的关键科学问题。本文针对这一复杂问题，细致研究了坡面上的细沟侵蚀及发育规律，以及复杂坡面侵蚀的细观模式和宏观特征，进一步建立了能够较好反映坡面细沟及细沟间联合侵蚀的小流域二维侵蚀动力学模型，并对小流域产流产沙的基本规律和特征进行了分析。具体内容包括:　　1.采用数值模拟和理论分析方法，分析了稳定细沟流条件下的细沟侵蚀及输沙特性，给出了细沟侵蚀输沙的变化规律，以及坡度、细沟流量等对细沟侵蚀的影响规律;并利用数值试验，分析了细沟中陡坎演化与溯源侵蚀的关系，揭示了陡坎冲刷对细沟发育的作用机制。　　2.针对复杂坡面上的细沟及细沟间二元联合侵蚀特点，以单个坡面单元为研究对象，合理概化坡面上的细观侵蚀模式，通过数值模型细致模拟了坡面的侵蚀过程，探索建立坡面侵蚀亚格子模型的思路和参数化模式;并给出了典型坡面上细沟和细沟间水流的空间分布、细沟和细沟间水量的分配比例，为坡面侵蚀输沙的参数化模式提供了理论依据。　　3.基于已有的坡面二维产汇流动力学模型，引入植被对降雨的截留和对径流的延阻作用，并充分考虑坡面细沟及细沟间的二元侵蚀输沙模式，结合沟道水流输沙，发展了基于物理过程的小流域二维产流产沙动力学模型，得到了小流域场次暴雨产流产沙实测资料的良好验证，初步实现了小流域尺度的能够反映下垫面分布特征的侵蚀产沙动力学模拟。　　4.应用建立的小流域侵蚀动力学模型，从产流和侵蚀两方面探讨小流域的产流输沙特性;给出了不同植被优化方案下小流域的产流特征，以及小流域内在宏细观尺度上的侵蚀特征和分布规律。