土壤分离作为土壤侵蚀的初始过程,其发展过程受制于土壤抗剪强度与水流强度的非协调机制影响,虽有不少成果面世,但其力学机制仍尚不明确,且对于季节性冻融作用涉及较少。为此,本研究以东北地区典型黑土为研究对象,通过冻融模拟、水力冲刷剥离与土壤力学性能试验等相结合的方法,分析土壤分离能力与水流强度及土壤质地的耦合关系,构建非冻融条件下的土壤分离能力预测模型。在此基础上,探究冻融作用对土壤力学性能的影响机制,并基于土壤力学特性参数构建冻融条件下的土壤分离能力综合预测模型。该研究成果可为地区水土流失防治、泥沙灾害防控提供理论依据。主要结论如下:（1）探究了土壤力学性能随冻融条件变化的劣化机理。土壤抗剪强度指标均随冻融循环次数以及初期含水率的增大出现不同程度的劣化现象。冻融作用有效劣化抗剪强度指标的循环次数为5次,在5次循环次数内土壤内摩擦角整体呈下降趋势但降幅不大,平均降幅为7.2%。但是,土壤粘聚力在5次循环次数内下降明显,平均降幅达到37.4%。对于15%～25%的低含水率条件,冻融劣化粘聚力的效果较小,而对于30%～40%的高含水率条件,冻融劣化粘聚力的效果较为明显。以相对粘聚力参数表征冻融对粘聚力的劣化效应,建立冻融循环次数与初期含水率为变量的相对粘聚力双参数数学模型（R~2=0.850）。（2）建立了非冻融条件下土壤分离能力的无量纲预测模型。分析对比了各水流强度与土壤分离能力的偶联关系,提出有效水流功率为最优水流强度参数。土壤含水率、中值粒径、粘粒含量等物理特性均对土壤分离能力影响显著。对于黑土,其土壤含水率从15%增大至40%时,对应土壤分离能力均值则从0.35减小至0.27 kg s-1m-2。对于不同类型土壤,其粘粒含量越低,中值粒径越大,土壤分离能力则越大。基于中值粒径消除量纲影响,建立了以水流强度、土壤粘粒及水分含量为变量的三参数无量纲综合模型,预测了不同类型土壤的分离能力,对比分析结果表明无量纲有效水流功率综合模型达到最优预测效果（R~2=0.923;NSE=0.921）。（3）探究了冻融条件对土壤分离能力的影响并构建了基于土壤力学特性的分离能力综合模型。冻融作用增大了土壤分离能力与可蚀性系数,降低了临界径流剪切力。冻融循环有效影响土壤分离能力的阈值次数为5～7次。不同初期含水率的土壤,分离能力经冻融作用后的降低幅度不同,15%～25%含水率对应的降幅为5.5%～15.9%,而30%～40%含水率对应的降幅则为48.0%～80.0%。冻融条件下,土壤水蚀特性与抗剪强度指标具有较显著的相关性,其中与粘聚力相关性更高。在本文建立的以水流强度及土壤粘聚力为变量的双参数土壤分离能力综合预测模型基础上,进一步考虑表征冻融因素影响,构建了以冻融循环次数、初期含水率及水流强度为变量的三参数综合预测模型,同时对比验证预测效果,得到了最优的有效水流功率土壤分离能力综合预测模型（R~2=0.935;NSE=0.931）。