我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一,土壤侵蚀面积占国土面积的比例高达38.2%,其中坡地占有较大比重,研究侵蚀发生的影响因素,对其进行监控、治理已经成为全球关注的焦点。密云水库是北京市最大的饮用水源基地,水质的纯洁性取决于周围山区土壤侵蚀状况与土地利用模式,由于密云水库上游均为土层较薄、山势陡峻的中低山和农业经济活动频繁的低山丘陵,土壤侵蚀较为严重。本次研究首先对水库周边地区进行了实地考察,针对密云水库周边地区坡地面积较大的特点,选取密云地区的农田褐土做为研究对象,采用室内模拟降雨技术,先进的ICP-MS质谱分析测试与原子吸收分析测试技术,设计了三种地表状况、三种雨强、五种坡度下的交叉试验。对比野外采样分析测试结果,对水库周边的土壤侵蚀与养分流失状况进行了较为系统深入的研究。结合室内与室外关联分析结果,建立了试验条件下的侵蚀与养分流失参照模型,选取典型流域区,采用GIS技术预测与评价了土壤侵蚀与养分流失状况。以期为减少水库周边地区坡地土壤侵蚀、养分流失、优化坡面土地利用、提高坡地作物产量和有效调控提供科学依据。同时也可为其他学者研究不同地域土壤的坡地侵蚀情况提供定量化的参考和借鉴。所得主要结论如下。 (1) 同雨强、坡度、时间段模拟试验下地表状况对径流水、径流泥沙、溅蚀三者量值的影响分别表现为,裸地地表低于草皮覆被和秸秆覆盖地表,秸秆覆盖<草皮覆被<裸地地表,裸地地表高于草皮覆被和秸秆覆盖地表;相同坡度、时间段下,三种试验地表下的径流水、径流泥沙、溅蚀量值均表现出随着降雨强度的增加而增大;同地表、雨强条件坡度对三种地表状态下径流水、泥沙流失量的作用,整体表现出随着坡度的增加而增大,对溅蚀无明显影响;三种地表状况在相同雨强、坡度条件下径流水、泥沙流失量均表现出随降雨时间段增加而呈递增状态,对溅蚀量的影响恰好相反,草皮、秸秆覆盖地表更为明显。 (2) 相同雨强、坡度、时间段下,坡面溅蚀与径流泥沙二者速率之间有着较好的线性关系。裸地和草皮覆被地表下,二者量值比率随雨强、坡度的增加呈递减状态。溅蚀量与雨滴能量、降雨强度之间均存在着良好的线性关系,建立的数学模型显示,当雨滴能量、降雨强度增加时,溅蚀量分别以幂函数和指数函数的形式增大。 (3) 交叉试验下地表覆盖对养分元素的流失具有明显的抑制作用,同条件下径流水、泥沙中阳、阴离子流失量均表现出裸地地表低于草皮覆被和秸秆覆盖地表,秸秆覆盖地表总体上表现出略低于同条件下的草皮覆被地表。降雨前后表层土壤有机质、碱解氮、全氮、全磷含量差值变化不大,地表状况对其影响主要表现为草皮覆被<裸地<秸秆覆盖地表;同条件下养分元素的流失量表现为随雨强的增加而增大;坡度对裸地地表径流水携带养分元素的流失量无明显作用,但草皮覆被、秸秆覆盖地表下养分元素流失以及径流泥沙携带养分的流失随坡度变化有较为明显的规律,整体上表现出随坡度增加,流失量呈递增态势;径流水中养