黄土高原地区土壤侵蚀严重、水资源匮乏且生态环境脆弱,严重的水土流失问题制约着该区社会经济的发展。近年来,黄土高原地区开展了大规模的人工植被重建工作并取得巨大成效,水土流失问题得到了一定的控制。然而,人工植被对水分的过度消耗加剧了该区水资源的供需矛盾,土壤水分是黄土高原生态环境建设需要考虑的重要因素。土壤孔隙结构决定着土壤的持水性、渗透性和导水性等水力学性质,良好的孔隙结构能够有效提高土壤入渗量和储水量,进而减少水土流失,提高土壤水库储水量。研究切沟微地形土壤水分及大孔隙特征有利于深入理解切沟中土壤水分的运动过程,为切沟中土壤水分与侵蚀过程等相关研究提供科学依据。本文以不同切沟微地形为研究对象,利用CT扫描技术量化分析土壤大孔隙结构特征,对土壤结构与水力学参数等物理性质的基本分布特征与空间差异性进行了探讨;通过野外定位观测实验分析了土壤水分垂直分布特点及土壤储水量随时间动态变化特征;此外,通过大量的野外实地调查对切沟内陷穴的形态特征、空间分布特征进行分析,探究了陷穴发育与沟蚀扩展之间相互作用关系。主要结论如下:（1）切沟微地形土壤容重均值1.41 g·cm^-3,不同微地形无显著性差异（p>0.05）,随深度增加容重增大,空间变异性较弱,平均变异系数为6.91%。土壤质地以砂粒为主76.50⁸2.28%,沟头与跌水土壤透水性、入渗能力相对较好,随深度变化沟头与坝地土壤砂粒含量降低,跌水则升高。根系生物量整体较低范围为9.57¹8.07 g·m^-2,变异程度中等,不同微地形差异不显著（p>0.05）,随深度增加沟头与跌水根系生物量减少,坝地则增多。（2）在土壤结构方面,大孔隙特征表现为:沟头受植被根系在土壤中分布的影响,大孔隙孔径相对较小,孔隙形状更加规则,主要分布在上层土壤;跌水位于沟底,由于水流及沟道下切侵蚀强烈,土体结构较为松散,大孔隙数最多,孔隙分布相对较为均匀;坝地主要为淤积土,土体结构紧密,大孔隙主要分布在中层土壤,基本为较大的大孔隙,且差异较大。土壤机械稳定性团聚体主要为大团聚体,随团聚体粒径减小,呈“W”型变化趋势,三种类型微地形>0.25 mm土壤机械稳定性团聚体含量大小为:坝地>沟头>跌水,且随深度增加呈减少趋势。水稳性团聚体含量较低,最大值为36.43%,不同微地形大小顺序与机械稳定性团聚体一致。土壤机械稳定性团聚体MWD、GWD大小为坝地>跌水>沟头,而水稳性团聚体MWD、GWD大小为沟头>坝地>跌水;结构破坏率33.03⁶7.14%,沟头表层土壤（0¹0 cm）结构性最好,具有较高的稳定性。（3）在水力学特性方面,土壤导水性整体上较差,饱和导水率均值0.27 cm·min^-1,不同微地形差异显著（p<0.05）,沟头导水状况相对较好,随深度增加沟头与跌水土壤饱和导水率降低,坝地则升高;土壤持水性能主要分析了土壤饱和含水量和水分特征曲线,土壤饱和含水量均值33.10%,大小关系表现为:坝地>跌水>沟头,空间变异性较弱,随深度增加土壤饱和含水量降低;水分特征曲线拟合结果表明,van Genuchten模型对切沟微地形土壤水分特征曲线拟合效果较好,不同深度土层水分特征曲线形态一致,持水性能表现为:坝地>沟头>跌水。（4）研究区降水集中,以小降水事件为主,大降水事件具有较大降水贡献率。沟头土壤含水量明显低于坝地土壤,主要是受沟壁侧面蒸发作用影响,其影响深度可达3m左右。坝地土壤水分较高主要是由于存在有利于径流汇集的地势、蒸发量小及地下水深层补给作用。垂直方向上,土壤水分随深度增加而逐渐增大,变异系数减小,受降水、温度及植被耗水等因素影响减弱。随着时间变化,土壤储水量表现出先增加而后减小的变化趋势,观测期末,土壤储水量亏缺,主要由于植被蒸腾耗水及地面蒸发量增大。（5）六道沟小流域切沟内陷穴发育受限,形态规模整体偏小,主要断面形态为圆形或椭圆形,各形态参数间（长轴、短轴和深度）具有显著的正相关关系（p<0.05）,长轴和短轴之间可采用线性方程进行拟合（R²=0.737）;空间分布上,陷穴主要发育在沟道中上游及支沟沟头处,多见于切沟阳坡一侧,呈单个分布、串珠状分布或蜂窝状分布,且多与黄土桥和跌水相伴而生。一方面,切沟独特的地貌特征为大量陷穴的形成和发育提供了条件,存在天然排水区和汇水区,潜蚀作用强烈,土体易塌陷;另一方面,陷穴造成水土流失加剧,促使切沟进一步发展,是改变区域地貌的一种方式。