水土流失作为金沙江流域重大生态环境问题之一，已严重影响了流域生态系统的稳定性和可持续发展。流域的土壤侵蚀和景观演化规律及其合理预测研究，对生态环境建设和退化生态系统恢复有重要意义。本文以水土保持学和景观生态学原理为基础，采用野外调查、核素示踪技术、遥感和地理信息系统技术，对金沙江流域内代表性小流域——蒋家沟流域景观格局变化与土壤侵蚀的耦合作用进行研究，通过研究，获得下列主要成果：　　 1)查明了不同气候区137CS背景值，并分析了不同土地利用方式土壤剖面137CS的分布特征。　　 通过分析流域137Cs背景值与降水量的变异性，发现受流域不同气候区降雨量差异影响，不同气候区背景值不同。同时，研究了不同土地利用方式土壤剖面137CS的分布特征，为137Cs示踪侵蚀量的计算提供基础信息。　　 2)利用137CS示踪技术，揭示了流域内土壤侵蚀的区域规律。　　 地形因素对坡面侵蚀强度产生不同程度的影响：137Cs的变化不仅受坡长变化影响，还受其坡面坡度和坡形的影响；侵蚀强度随坡度增大而增大，坡面侵蚀与坡度呈较好的相关性。各类用地按照侵蚀模数，依次是裸地>坡耕地>草地>针叶林>阔叶林>水田，裸地是该流域的主要侵蚀源。　　 选用改进质量平衡模型求算坡耕地侵蚀量，得出典型陡坡耕地达到中度侵蚀强度，说明本区坡耕地土壤侵蚀形势严峻。不同土地利用类型组合坡面土壤侵蚀强度均小于单纯坡耕地坡面，属于轻度侵蚀。　　 3)利用GIS和RS技术，探索流域内景观的时空变化，揭示其时空规律。　　 在蒋家沟流域中，草地、裸地是2个主要景观类型，二者面积与周长之和分别占流域总面积与总周长的47.34％和41.84％。其中，草地是该流域的基质，在控制景观整体结构、功能和动态过程中起主导作用。　　 景观要素斑块特征分析结果表明，流域景观要素的面积、周长、斑块数分布均极不平衡，各景观要素斑块形状、分离度与破坏化程度差异大。人类经营活动的干扰和滑坡崩塌、泥石流灾害的叠加效应是导致流域景观破碎的主导因素。　　 在大尺度上，地形因素是形成蒋家沟流域景观分异的首要主导因素。以水热条件为代表的气候条件差异、植被演替变化、灾害频发以及人为影响因子，则成为区内景观分异的第二位影响因素。　　 景观空间格局动态分析表明：1973～2006年间蒋家沟流域的景观多样性与优势度未有显著的变化，但均匀度及破碎度发生显著变化，景观格局总体上发生强烈改变。从局部上看，流域主要变化景观为阔叶林、针叶林、灌木林与坡耕地，人为干扰与灾害活动的加强导致景观破碎化加剧。同时，利用分室模型模拟干扰影响景观格局的研究表明：加大干扰强度在短期内可促使景观多样性增加，随着时间的推移，景观多样性将不断降低。　　 4)将景观格局变化与土壤侵蚀变化进行综合分析，从植被演替与土壤侵蚀的关系到全流域景观变化与侵蚀变化关系，阐明景观变化与土壤侵蚀变化的耦合关系。　　 以137Cs示踪技术为手段，采用“空间代替时间”方法，选择未受人为严重干扰的五个演替阶段(草地群落—灌木林—幼龄林—中龄森林—近成熟森林)，研究植被演替与土壤侵蚀的关系。研究结果表明，随着演替进展，群落结构愈加复杂，影响环境能力不断提高，系统功能逐渐完善，群落保持水土的能力逐渐增大，137CS流失量、土壤平均侵蚀模数、年均土壤侵蚀厚度呈线性下降的趋势。　　 根据土壤侵蚀等级划分结果可得出，蒋家沟流域1973年至2006年期间，中度侵蚀与极强度侵蚀面积变化最大，强度侵蚀与微度侵蚀变化幅度次之，剧烈侵蚀与轻度侵蚀面积变化不大。通过对景观格局变化与土壤侵蚀强度耦合关系的研究，再次说明不同景观类型对土壤侵蚀的发育有着不同影响，不合理的景观格局转变导致土壤性状的变化，最终会引起严重的水土流失，而土壤侵蚀又引起景观格局朝不良方向演变。　　 5)提出了强烈侵蚀流域生态恢复和水土保持对策。　　 分析了流域生态环境退化的现状、主要人为驱动因子，并参照生态功能分区原则，将蒋家沟流域划分为5个生态恢复区和10个生态恢复小区，提出相应的恢复方法。同时，为了支撑恢复方法的运行，提出了配套的管理措施。