本文选择了位于黄河中游的砖窑沟流域,利用AnnAGNPS模型进行小流域土地利用最佳管理措施(BMPs)研究,不仅有助于在黄河中游小流域综合治理中转换和创新思维,而且对于通过协调黄土高原土地利用和生态保护之间的矛盾实现土地可持续发展具有重要的理论和实践意义。研究中采用的最佳管理措施(BMPs)为退耕还林和荒坡造林,即在全流域范围内,从理论和实际出发,根据不同的坡度进行退耕还林和未利用地造林,设计了7种不同的土地利用情景。基于AnnAGNPS模型模拟不同土地利用情景下的径流量、泥沙、氮、磷的输出情况,对每一种情景从总量和等级分布两方面进行评价,然后对7种土地利用情景和现状条件下的模拟结果进行综合比较和评价。主要结论如下：(1)通过对2012年土地利用现状的模拟和分析可知,该流域年平均径流深为26.20mm,年平均泥沙侵蚀强度为3695.13t/km2·a,年平均氮侵蚀强度为1465.04kg/km2·a,年平均磷侵蚀强度为1795.33kg/km2·a。中度及以上径流、泥沙、氮、磷侵蚀所占面积较小,但是侵蚀量比例很大。居民点、沟壑、裸岩的平均径流深高于平均值；沟壑和荒地的泥沙、氮磷平均侵蚀模数高于平均值,都在重度侵蚀以上。所以,在进行土地利用优化时,应根据侵蚀空间分布情况,有针对性的选择沟壑、荒地及坡耕地等重点区域进行重点优化。(2)从径流量和侵蚀量总值来看,每种情景的输出结果较现状都有所降低。又因为在进行情景设计时,都是基于上一个情景进行的还林,所以每种情景输出结果又都较上一种情景有所降低。情景3和4变化幅度很大,情景5-7变化微小,且接近情景4的结果,主要原因是在情景设计中后面3种情景所修改的土地利用类型的面积占总面积比例都很小。(3)从径流量和侵蚀量等级来看,径流量中等及以上面积比例依次减少,相应的径流比例也减少,最大比重由很大级变为很小级;泥沙侵蚀中强度及以上面积比依次减少,相应的侵蚀量比例也减少,最大比重由极强度变为微度,极强度所占面积递减,相应的泥沙量也明显减少；氮、磷侵蚀中重度及以上面积比例依次减少,最大比重由强度和极强度变为微度,重度及以上侵蚀量依次递减。四种输出结果均在情景3、4处变化最为明显。(4)通过对7种情景模拟结果的比较分析,并结合已有研究中对黄土高原的允许土壤流失量和粮食需求量的界定,情景4为土地利用最佳管理方式,其年平均侵蚀强度为270.6t/km2·a,耕地面积为308.79hm2,既符合允许土壤流失量；又满足流域中粮食需求量(按人均389kg计算)。情景4将15°以上的坡耕地退耕还林,25°以上的未利用地造林,较现状耕地减少了22.59%,林地增加了61.19%,未利用地减少了38.60%。输出的径流量、泥沙、氮、磷较现状分别降低了61.03%、92.68%、89.15%、81.27%。