本文利用室内、野外放水冲刷试验与水动力学及土壤侵蚀学相结合的方法，系统研究了不同坡度、流量条件下坡面径流的侵蚀动力变化过程；观测分析了坡面径流的流态、流速、阻力等的时空变化特点；分别用坡面径流剪切力、坡面径流能耗和单位水流功率等动力学参数对坡面径流侵蚀发生的动力过程进行了研究；观测分析了天然草地植被不同恢复阶段植被不同部位对坡面侵蚀产沙过程的影响。通过研究得出以下主要结论： 1．坡面径流的动力学参数及坡面侵蚀量随坡度的变化过程存在极值现象；当坡度为21°时，坡面侵蚀达到极大值。 当放水流量相同时，坡面径流雷诺数Re、坡面径流平均流速、坡面径流平均剪切力、坡面径流能耗、坡面径流含沙量和坡面径流输沙率均随试验坡度的增大呈抛物线形式变化，临界坡度出现在21°左右。当坡度小于临界坡度时，以上各参数随坡度的增加而增加；反之，随坡度的增加而减少。 坡面水流阻力系数f随着试验坡度的增加呈现先减小后逐渐增加的趋势，当坡度为21°时，阻力系数达到最小值。 2．坡度相同，坡面径流动力学参数及坡面侵蚀量随放水流量的增大而增加。 坡面径流雷诺数Re、弗罗得数Fr、阻力系数f、坡面径流剪切力、坡面径流能耗和单位水流功率均随放水流量的增加而逐渐增大。坡面径流流速、含沙量和坡面径流输沙率与放水流量之间均存在幂函数正相关关系。 3．建立了坡面径流各参数与试验坡度流量之间的关系。 坡面径流雷诺数Re、流速、含沙量和坡面径流输沙率等均与坡度和流量之间存在幂函数关系。由于临界坡度现象的存在，上述各物理量与坡度和流量之间在临界坡度(21°)前后具有不同的关系式，因此把坡度为21°作为分界点，采用分段函数的形式表示各变量之间的关系更能表达坡面土壤侵蚀特征。 4．分别建立了坡面径流剪切力、径流能耗和单位水流功率与坡面侵蚀量之间的关系，并确定了坡面径流侵蚀的临界动力条件。 坡面径流剪切力与坡面径流输沙率之间存在明显的线性关系，试验条件下的土壤可蚀性参数为178.5g/Pa·min，发生径流侵蚀的临界剪切力为0.54Pa。 坡面径流能耗与坡面径流平均剪切力之间也存在明显的线性关系，由此确定了土壤可蚀性参数为14.61g/J，坡面侵蚀发生的临界单宽径流能耗为0.37J/min·cm。利用单位水流功率计算得到的坡面侵蚀量与实测的坡面侵蚀量之间为线性正相关关系，说明可以利用单位水流功率来预测坡面侵蚀过程。通过比较分析，用坡面径流能耗来描述坡面动力侵蚀过程更简单准确。摘要 5.草本植被不同部位对坡面侵蚀产沙过程的影响作用由大到小依次为地下根系、地表茎干和地上枝叶;坡面侵蚀量与流量成正相关关系，与植被授盖度成负相关关系。 对野外植被不同恢复阶段的小区进行了裸地、铲草、剪草、间隔剪草和原始坡面等不同试验处理，研究了不同条件下坡面径流的流态、流速、阻力系数和侵蚀量的变化特征。结果表明:不同处理条件下坡面径流输沙率顺序为裸地>铲草>剪草>原始坡面:植被越完整，防止水土流失的作用越大。草本植被不同部位对坡面侵蚀产沙过程影响作用大小依次为地下根系>地表茎干>地上枝叶。 坡面侵蚀量与放水流量和植被覆盖度之间为幂函数关系。在相同的植被覆盖度条件下，随着流量的增加，坡面输沙率逐渐增大;当放水流量相同时，随着植被覆盖度的增加，坡面输沙率逐渐减小。