黄土区退耕还草减流减沙效益显著的同时,产生了土壤干燥化现象,出现了地表产流减少,垂直入渗量降低,进而影响地下水补给,河道基流量等负面现象。因此探究新形势下降雨-入渗-产流产沙过程的规律及合适的调控措施来改善这一现状显得尤为重要。本文对设立在黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟流域的坡面径流小区定位监测数据进行分析,探究天然降雨条件下粗质地土壤坡面的产流产沙特征。并在苜蓿草地小区上进行人工模拟降雨,考虑不同前期含水量和坡度,以探究高耗水植物苜蓿在不同前期含水量和坡度下对降雨-入渗-产流过程的影响。并在此研究基础上,种植耗水量较低的植物-羊草,对不同冠层高度的羊草进行人工模拟降雨,探究其保土涵水效果。结果表明:(1)六道沟小流域2014-2017年雨季7-9月份的降雨量占年降雨量均超过50%,侵蚀性降雨主要发生在雨季。农地和裸地历年最大径流量和侵蚀量日期基本与该年最大降雨量日期一致。农地次降雨量与径流量显著相关(P<0.05),裸地径流量与次降雨量极显著相关(P<0.01)。农地和裸地径流量、侵蚀量与I15、I30、I60都呈极显著的正相关关系(P<0.01),其中农地和裸地径流量均与I30相关性最好,I15与农地侵蚀量的拟合关系最好,I60与裸地侵蚀量的拟合关系最好。利用该降雨产流产沙数据验证SCS-CN模型,初步认为标准SCS-CN模型可直接适用于黄土高原六道沟小流域坡地径流小区,其预测值和实测值极显著相关,但对小降雨事件的径流预测值偏低。(2)裸地和农地径流中铵态氮随时间变化差不大,硝态氮随时间变化较大,硝态氮和铵态氮基本上都在0-1.0 mg/L之间波动。裸地径流中有效磷波动幅度整体小于农地,且裸地有效磷含量整体低于农地有效磷含量。农地和裸地历次降雨随泥沙流失的全氮和全磷流失量变化不大。径流中的不同养分流失量年际间有较大的变异,硝态氮流失量在43.0-250.7 g/ha之间,铵态氮流失量在39.7-416.6 g/ha之间。农地和裸地泥沙的全磷流失量与全氮流失量差异不大,农地泥沙全氮年际流失量在1.3-15.2 kg/ha之间,全磷流失量在1.7-12.5 kg/ha之间,裸地泥沙全氮流失量范围是8.3-45.2 kg/ha,全磷流失量是8.3-41.4 kg/ha。(3)3个坡度条件(5°,15°,25°)下裸地和苜蓿地的产流过程在不同前期含水量(低、中、高)下都先增大之后趋于稳定,不同坡度之间的径流量差异不显著,但泥沙流失量随着坡度的增大而显著增加,在降雨过程中先增大达到峰值后趋于稳定波动,裸地的波动幅度大于苜蓿地。裸地和苜蓿地处理的前期含水量对径流量以及平均入渗率的影响均达到显著水平(P<0.05),坡度对泥沙流失量及含沙率影响显著(P<0.05),在相同坡度和前期含水量下,苜蓿地的径流量和泥沙流失量均显著低于裸地,苜蓿地各前期含水量的径流量均低于相同前期含水量的裸地径流量,分别减少了27.4%~42.6%(5°),25.2%~42.9%(15°),15.5%~30.4%(25°)。(4)在40 mm/h的野外模拟降雨条件下,15,30,60 cm冠层高度羊草地产生的径流量依次为11.2,5.6,4.2 mm,径流量随着羊草冠层高度的增大而减少,且均未产沙,表明羊草具有较好的保土作用,控制冠层高度后增加的径流可能增加水循环的其他分量,是一种较好的黄土区坡面水循环调控措施。