黄土高原地区具有地域广阔和自然资源丰富的特点，该区的国土资源对西北地区的经济发展有重要作用。该区水土流失现象长期存在，影响了该区的环境以及社会和经济发展。本论文采用野外人工降雨模拟试验，同时结合理论分析与数值模拟计算等方法，研究了不同人工种植植被条件下，黄土坡面径流小区的土壤侵蚀和养分流失规律，主要研究结果如下：
　　1、不同降雨强度条件下径流强度的变化规律表现为在降雨初期迅速增长，随着降雨时间的延长径流强度的增速变缓，之后逐渐趋于一个平稳的值。降雨强度越大对应的径流量和产沙量也大。90mm/h降雨强度下径流总量和产沙总量比20mm/h降雨强度下增加了180.8%和1118.2%。径流中硝态氮、可溶性磷和可溶性钾浓度值在降雨前期较高，随着降雨的进行，径流中溶质的浓度迅速降低。三种溶质浓度随时间的变化过程可以用幂函数来表征，拟合决定系数R2在0.90以上。
　　2、不同坡度对小区的产流产沙特征有不同的影响。在5个坡度条件(5、10、15、20、25度)下土壤侵蚀量表现为裸地＞黄豆地＞苜蓿坡地，土壤侵蚀量均以5度时最小，随后基本呈现随坡度增大而递增的规律。20度和25度的裸地小区累计径流量分别比15度裸地小区下降了6.2%和16.3%。在三种植被条件下累计径流量均以15度时最高，这说明在黄土高原坡面降雨条件下，可能存在临界坡度，且坡度值为15度。幂函数可以用来模拟黄土坡面不同坡度下径流养分浓度随降雨时间的变化过程。无论坡度大小，降雨条件下土壤养分均有向土壤深层淋溶的趋势。在试验中的次降雨条件下，硝态氮在土壤深层10厘米处出现淋溶的峰值，淋溶深度最大可达15厘米。各处理的可溶性磷和可溶性钾仅在土壤剖面7.5厘米以内发生变化，说明非吸附性物质受坡度的作用较小。
　　3、不同类型植被覆盖的小区均可以有效的拦截降雨，并增加土壤入渗，降低径流量。累计径流量的变化过程与径流强度变化规律一致，表现为裸地＞荞麦地＞黄豆地＞长芒草地＞苜蓿地。黄豆小区、长芒草小区和苜蓿小区产沙总量比裸地小区下减少了40.5%、65.9%和82.8%。在黄土坡面条件下，而草类(长芒草和苜蓿)植被具有更好的水土保持功效。不同生育时期稳定径流强度和累计径流量规律表现为：出苗期＞花芽期＞鼓粒期＞成熟期。与出苗期相比，黄豆花芽期、鼓粒期、成熟期累计径流量分别降低了19.4%，24.0%和40.1%。植被的生长过程对土壤养分的分布有重要影响，生长期越长，生物量越大，越有利于土壤养分向地下的迁移。
　　4、通过对不同苜蓿小区的试验表明，在模拟降雨条件下，随着植被覆盖度的增加，单位径流量的养分损失减小。植被覆盖度为46%时，径流、泥沙和钾离子损失量分别比0%时减少了32.4%、75.8%和33.4%。说明在当前的试验条件下，当植被覆盖度接近50%时，植被对黄土坡面土壤侵蚀和养分维持有显著作用。
　　5、不完全混合深度模型和完全混合深度模型对径流溶质浓度过程曲线前期的拟合效果不理想，预测值低于实测值。通过对相关模型的模拟值与实测值的相对误差(RE)的比较可以看出，不完全混合深度模型比完全混合深度模型对钾离子浓度和累计钾离子流失量的模拟效果要好。混合深度模型模拟的钾累计流失量在降雨后期比实测值要低，等效对流传递模型模拟的钾离子浓度和累计流失量与实测值吻合程度较好。等效对流模型对低覆盖条件下和小降雨强度养分累计损失的模拟效果较好，不完全混合模型对苜蓿不同盖度条件下各处理的模拟效果较好。从模型应用的角度来看，每个模型都有自己的特点，需要根据实际情况进行选择。