汾河流域上游坡耕地引起的水土流失是汾河水库泥沙淤积、水体富营养化的主要影响因素。当前,关于坡耕地土壤侵蚀、氮素流失特征与降雨、坡度等单因子关系的研究居多,而关于降雨因子、坡度对不同下垫面径流深、泥沙流失量以及氮素流失规律影响的研究还相对较少。特别是关于汾河上游地区的此类研究非常缺乏。本研究利用天然降雨下野外径流小区径流深、泥沙流失量以及氮素流失量的数据,分析了不同降雨强度、坡度条件下4种下垫面（玉米地、马铃薯地、裸地、弃耕地）水土、氮素流失规律以及降雨强度、坡度对径流深、泥沙流失量、氮素流失量的影响,提出了基于降雨强度、坡度的径流深、泥沙流失量、氮素流失量的复合因子模型。主要研究结果如下:（1）4种下垫面径流深、泥沙流失量与降雨量（P）、最大10 min降雨强度(I₁₀)、最大30 min降雨强度(I₃₀)、降雨量与平均降雨强度的乘积（P×I_m）、降雨量与最大10 min降雨强度的乘积(P×I₁₀)、降雨量与最大30 min降雨强度的乘积(P×I₃₀)存在显著相关性,与平均降雨强度I_m相关性不显著;径流深、泥沙流失量与P×I₁₀、P×I₃₀的相关系数大于与I₁₀、I₃₀的相关系数。径流深、泥沙流失量与降雨因子的关系具有较好的一致性。4种下垫面径流深、泥沙流失量随降雨强度、坡度的增大而增大。在中、高降雨强度下,玉米地对径流深、泥沙流失量的削减能力最强。地面坡度为7°时,弃耕地对径流深、泥沙流失量的削减能力最强。（2）4种下垫面氮素流失量与I₁₀、I₃₀、P×I₁₀、P×I₃₀存在显著相关性,与I_m、P×I_m相关性不显著。单一降雨因子中,I₃₀与氮素流失量相关性最大。不同下垫面氮素流失量与I₁₀、I₃₀存在线性、对数或者二次函数关系。不同降雨强度、坡度等级下,氮素流失量大小分别为:高降雨强度>中降雨强度>低降雨强度,17°>12°>7°,氮素流失浓度稳定时间随降雨强度、坡度增大而提前。地面坡度为7°时,弃耕地对氮素流失量的削减能力最强。地面坡度为12°、17°时,玉米地对氮素流失量的削减能力最强。（3）径流深、泥沙流失量、氮素流失量与降雨强度、坡度的偏相关系数高于Pearson相关系数。坡度对径流深、泥沙流失量、氮素流失量的影响大于降雨强度。由以上结果可得出以下结论:（1）玉米可作为降雨强度较大地区坡耕地作物的首选品种,弃耕地在缓坡条件下的水土保持作用明显。（2）在中低降雨强度下,坡度是影响水土、氮素流失的主要因素。因此在坡耕地治理中,应结合整修梯田、沟垄种植等措施,降低坡度对水土、氮素流失的影响。