黄土荒溪是黄土高原上一种常见的山区小流域类型,是黄土高原地区水分供给-排出的重要单元。传统以灰色水利工程为主的流域排水范式的弊端已经逐渐显现,与之相反,流域蓄水范式则主张发挥流域生态结构的功能来调节流域水分行为,这种基于自然的流域管理范式越来越受到关注。黄土荒溪流域生态结构是由风化层、生境层和能量层构成,通过生态制图方法分别对其进行调查和制图,对于进一步探索流域生态结构,揭示流域生态系统运行规律有着重要意义。本研究通过对流域生态结构进行分析,提出流域生态制图原理,对流域风化层、生境层和能量层之间的关系进行论证,总结流域生态结构功能;基于流域生态制图原理,提出流域生态制图方法,并以三眼井小流域为例,分别对流域风化层、生境层和能量层进行制图;基于流域生态制图的结果,对三眼井小流域景观格局进行分析,进而采用综合指数模型与层次分析法对流域生态结构健康进行评价。研究表明:(1)本研究基于复杂开放系统下的流域生态结构原理,在风化层-生境层-能量层生态耦合和蓄水盆地-岬顺序性等复杂开放系统观点下,遵循复杂适应性、独特性和边干边学等原则,应用地理信息技术和社会调查方法,通过对流域自然和社会生态系统综合分析,对流域开展持续性的制图与建模研究,以期为可持续流域管理提供依据。(2)基于复杂开放系统进行流域生态制图越发收到国内外重视,本文以三眼井小流域为例进行流域生态制图并取得良好结果,是进一步深化对流域生态系统认识的有益探索。(3)总结并实践了适合黄土高原小流域的流域生态制图方法,分别对流域风化层、流域生境层和流域能量层进行制图,并就制图结果对流域生态结构健康状况进行评价,证明流域生态制图方法在小流域尺度上是有效的。流域生态系统本质上来说是一个复杂开放系统,流域生态结构是一个有机耦合的整体,影响着流域生态系统平衡。流域风化层-生境层-能量层连续体(RHE)的生态耦合研究是流域生态系统研究的一个趋势,流域生态制图方法可以作为一种行之有效的方法为其提供技术支撑。