本文以黄土高原丘陵区茵陈蒿群落斑块-裸地镶嵌格局为研究对象,通过野外和室内模拟降雨试验,重点研究茵陈蒿群落不同镶嵌格局对坡面产流产沙、养分流失、泥沙颗粒组成以及微地表变化的影响;并对群落地上和地下部分减流减沙效益以及不同群落格局植被特征对坡面微地形变化产生的影响进行了对比分析,以探讨黄土高原丘陵区优势种群最佳镶嵌格局,从而为黄土高原水土保持和植被恢复中结构优化配置提供科学依据。主要结论如下:1.不同群落格局坡面产流产沙特征野外模拟降雨试验表明,茵陈蒿群落格局显著影响坡面产流产沙特征,与裸地相比,植被均匀分布的小斑块格局B和呈聚集分布的大斑块格局C能有效延后产流时间,减少产流产沙量;格局B比格局C滞后产流,产流速率和产流量均小于格局C,但减沙效益降低;格局B、格局C分别减少径流量14.7%和9.5%,减少输沙量36.14%和63.86%。相对群落地下部分,地上部分减流减沙效益显著,但地下部分在减沙效益上所占比例增加;植被的减流效益主要与生物量、叶面积以及结皮盖度相关,而减沙效益与植被根系密度、根系体积和生物量显著相关（p<0.01）。由于裸地表土易被冲刷,产流初期含沙量较大,随产流持续含沙量逐渐减小,累计产沙量增加幅度减小。相对裸地,格局B、C因植被地上部分对径流的蓄留阻拦以及地下根系固结作用导致含沙量和累计产沙量较小,其中格局C效果更好。坡面累计产沙量与累计产流量符合二次函数抛物线,即随产流量的逐渐增加,累计产沙量先增加后减少。室内模拟降雨试验表明,植被分布格局和降雨强度显著影响产流产沙特征。不同群落格局坡面产流时间具有差异,在土壤前期含水量一致条件下,随降雨强度的增大产流起始时间提前;相比大斑块格局D,小斑块格局E能延后产流起始时间。径流含沙量随降雨历时逐渐增加,产流初期增加较快,随后增加幅度减小。坡面产流量产沙量与降雨强度呈正比,随雨强增加产流量产沙量逐渐增加。与呈聚集分布的大斑块格局D相比,随机分布的小斑块格局E具有显著减流作用但减沙效益降低;群落格局的减流减沙作用随降雨强度而变化,降雨强度在120mm/h时减流减沙作用最大,当雨强增加到150mm/h时减流减沙作用减弱。2.不同群落格局坡面养分流失和泥沙颗粒特征植被覆盖能有效减少土壤养分流失。随径流和泥沙携带流失的各形态养分含量随降雨历时呈幂函数降低;侵蚀泥沙具有养分富集作用,其中全氮和铵态氮的富集率较大,格局C的养分富集率均大于格局B。相对裸地,有植被覆盖的格局B、格局C养分流失量较小,径流携带养分流失量中格局B小于格局C,泥沙携带中格局B大于格局C。模拟降雨条件下径流对泥沙颗粒搬用具有选择性,降雨初期粘粒含量较高,随产流持续粘粒含量减小,砂粒含量增加。径流的选择性搬用和滞留使不同径级的颗粒富集率不同,一般径级大富集率小;与裸地相比,格局B和格局C对粘粒富集率较大,格局C泥沙颗粒粒级小于0.02mm的富集率大于格局B。3.不同群落格局坡面微地表变化特征指数模型为坡面土壤侵蚀空间变异函数的最优理论模型,能精确的拟合坡面不同植被格局下土壤侵蚀的空间变异特征（R²=0.85 p< 0.01）。裸地的块金值C₀与变程a最小,表明土壤侵蚀空间变异相关性低,微地形变化主要由随机因子引起,而有植被覆盖的格局B和格局C坡面侵蚀空间变异相关性较高,随机性的变异程度低而由植被格局引起的侵蚀空间变异较大;植被覆盖增加了坡面的异质性从而使坡面侵蚀变异增加,坡面侵蚀空间分布格局随植被分布格局的变化而变化;裸地侵蚀面积最大,侵蚀分布随机性强,主要在坡面中上部,格局B侵蚀面积次之,高侵蚀强度面积增加,格局C侵蚀面积最小,格局C比格局B具有更好的拦截泥沙降低侵蚀的作用。