紫色土是三峡库区主要的种植土壤，其中大部分为坡耕地。其严重的水土流失、土地退化给生态环境安全带来了多方面的严重威胁，给库区移民带来了巨大得社会经济压力。日趋严重的水土流失已成为亟待解决的问题。植物篱间作作为一种特殊的农林复合技术应用于坡耕地，能够改良土壤、拦截径流、保土蓄水，是一种有效的防治坡耕地水土流失的可持续利用生物工程措施，并且有助于坡地退化土壤养分库的恢复重建。　　通过对紫色土区10°、15°坡耕地香根草植物篱和新银合欢植物篱标准径流小区长达3年的监测，针对植物篱生长过程（1～3年），对比两种植物篱种植生长过程中不同坡度、坡位下的蓄水减流、保土减沙和有机碳固定效益差异及土壤物理化学性质的变化过程，研究不同生命期植物篱对坡耕地土壤侵蚀及土壤肥力的影响。　　此外，目前对于植物篱水土保持效益机理的研究主要集中于宏观角度，即通过茎叶的机械拦截，和过滤，增加水流与植物篱的摩擦等外部作用力降低水流的动力，延长与地面的作用时间，增加渗透，沉淀泥沙从而减少坡面的径流泥沙量控制水土流失。最近，李航等人根据介观尺度下土壤胶体颗粒相互作用新理论，并发现土壤颗粒电场是导致团聚体破裂的根本原因。因此，本试验利用该理论，通过在自然条件下植物篱控制措施的野外宏观监测和室内微观实验，从植物篱对土壤电场的影响分析其对坡面耕地土壤侵蚀的控制作用，结合内外因驱动理论，重新研究植物篱控制水力侵蚀原理机制，探讨该措施下水土保持效益微观机制与宏观指标间的耦合关系。在此基础上提出科学的调控技术，为水土保持和农田面源污染防治提供新的理论支持。研究结果表明:　　(1)香根草植物篱和新银合欢植物篱在10°紫色土坡耕地上的水土保持效应显著，且香根草优于新银合欢。植物篱的水土保持效应的发挥与植物篱的生长密切相关，定植时间越长植物篱的水土保持效益越好:植物篱栽植第1年为适应期，对坡面径流不产生拦截效应;栽植第2～3年为植物篱生长期。10°坡度条件下，香根草、新银合欢植物篱蓄水保土效益均在定植2年内得以发挥。其中新银合欢植物篱先于香根草植物篱最快发挥效益。香根草植物篱能够在种植后第3年有效减少15°紫色土坡耕地的地表径流，对泥沙的控制作用还未体现。植物篱的水土保持效应表现为先蓄水减流，再保土固沙，能够有效防止细沟侵蚀的发生。坡耕地坡度对径流泥沙的影响显著于并限制植物篱对坡耕地径流泥沙的影响。坡度越大，植物篱的水土保持效应越不显著，且见效越慢。长期定植植物篱能够改变坡耕地微地形，植物篱拦截泥沙堆积于篱前形成淤积带，篱间坡度减缓。不同坡位植物篱前淤积带大小表现为底行＞中行＞顶行。植物篱在15°坡耕地的泥沙篱前淤积现象显著于10°坡耕地。植物篱作为生物措施，对坡耕地水土流失的控制作用有限。在一定时间范围内的小强度降雨下，植物篱措施对径流泥沙的控制作用最为有效。　　(2)香根草植物篱和新银合欢植物篱显著影响坡耕地表土机械组成各颗粒组分的比例和分布，并与植物篱种植时间密切。香根草植物篱对于机械组成变化的影响显著于新银合欢。植物篱措施下，坡耕地粘粒和粉粒组分比例增加，砂粒比例减少。总体而言，在10°坡耕地上，植物篱对土壤中＜0.02mm颗粒流失的控制作用显著，并在定植后第2年有效发挥。其中，香根草植物篱和新银合欢植物篱能显著增加粉粒组分的比例，同时，香根草植物篱对粘粒的富集作用显著。坡度是植物篱影响机械组成变化的限制因素。15°坡耕地上，香根草植物篱主要拦截粘粒，对粉粒含量变化的影响不显著。植物篱对土壤机械组成各组分体积分数在坡面上的分布变化影响显著:粘粒多富集于坡底(10°、15°)和坡中(10°)，粉粒多富集于坡底和坡顶位置，植物篱带下的富集作用最为显著。植物篱对＜0.02mm颗粒尤其是粉粒的拦截作用是其能够发挥水土保持效益、控制面源污染的关键。　　(3)定植植物篱对坡耕地土壤有机质含量的影响较为复杂，与定植时间密切相关。植物篱定植1～3年主要处于生长阶段，大量消耗坡耕地土壤肥力，致使坡耕地地力衰减，此时应根据有机质的分布差异和植物篱与作物的生长情况适当加大坡耕地的有机质施肥量。10°坡度下，新银合欢植物篱和香根草植物篱从定植第3年起富集土壤有机质。其中新银合欢植物篱对土壤有机质的富集作用显著于香根草植物篱。并且，新银合欢主要富集坡顶和坡底土壤有机质，而香根草植物篱对坡耕地坡底位置土壤有机质作用显著。在10°坡耕地上，不同植物篱对土壤有机质的影响具体表现为:新银合欢植物篱于定植后第3年开始影响有机质的含量与分布并富集有机质;香根草底行植物篱于定植后第1年便对土壤有机质发挥作用。　　(4)在10°紫色土坡耕地上，香根草植物篱和新银合欢植物篱对土壤颗粒表面电化学性质影响显著，其中香根草植物篱作用显著于新银合欢植物篱。植物篱显著增加土壤颗粒比表面积、降低表面电场强度和表面电荷密度，并随定植年份的增加呈递变趋势，而土壤颗粒表面电荷数量在植物篱作用下变化不显著。植物篱对土壤颗粒比表面积的影响在定植后第2年最为显著，而对土壤表面电场强度和表面电荷密度的影响在定植第3年最为显著。植物篱对土壤颗粒表面电化学性质的影响在坡面上的分布不同:新银合欢植物篱主要集中于坡顶，香根草植物篱对坡顶和坡底的影响最为显著。　　(5)植物篱的宏观水土保持效益是通过宏观外在驱动和介观内在机制的耦合作用共同体现的。植物篱显著降低土壤颗粒表面静电场强度是植物篱能够有效发挥保沙固土效益的本质原因。植物篱控制泥沙流失的主要过程为:植物篱先通过根-茎-叶组成的密闭篱墙简单机械拦截径流中携带的泥沙，再利用生物作用改善土壤颗粒电化学性质，进一步从本质上降低土壤可蚀性。植物篱通过机械拦截作用使土壤细颗粒在篱下富集，促使土壤颗粒比表面积和表面电荷数量增加，吸附大量有机质，一方面增强土壤颗粒间的引力，一方面使表面电荷密度和电场强度降低，以此降低了土壤颗粒间的分散斥力，保持土壤团聚体结构的稳定，增加抗蚀性，有效控制土壤水力侵蚀。土壤电化学性质的改变对植物篱蓄水减流作用不显著。植物篱的蓄水减流效益需通过水利学实验进一步研究。　　(6)植物篱对有机质的固持作用与植物篱的水土保持效益关系不显著，其通过与土壤中粒径＜0.02mm颗粒（尤其粘粒组分）的相互作用后改善土壤颗粒表面电化学性质，从土壤内部作用力的颗粒间作用改变进而控制土壤流失。　　(7)植物篱对于15°坡耕地径流中的径流泥沙、土壤机械组成、土壤有机质和电化学性质的影响均不显著，但已出现端倪，需要延长植物篱种植时间，进一步监测研究。