黄土高原是国内乃至世界范围内土壤侵蚀最为剧烈、水土流失最为严重的区域之一。随着2000年以来实施的生态修复、封禁和水土保持工程等植被恢复措施使区域下垫面条件明显改善,黄河输沙量逐年减少。因此,分析不同植被覆盖坡面水沙调控作用将为科学认识黄河流域输沙量变化成因提供理论基础。论文通过在黄土丘陵沟壑区第三副区典型区域新建野外自然坡面试验区,开展不同植被覆盖坡面野外模拟降雨试验,研究了不同被覆坡面在多种雨强作用下的入渗及径流产沙过程,阐明了不同下垫面结构坡面的水动力学参数变化特征,揭示了植被对径流产沙的调控作用及其内在调控机理。主要研究结论如下:(1)分析了不同植被覆盖结构对入渗过程影响。植被根系层次对增强土壤入渗起主导作用,使土壤入渗量增加67%,稳定入渗率增加39.7%;不同植被覆盖条件坡面的入渗能力大小为灌草混交>原状草地>灌木地>裸地。(2)分析了不同被覆结构减流减沙的贡献作用,地下根系层减流和减沙贡献率分别为17%和18%;地表结皮层减流和减沙贡献率分别为43%和67%;植被冠层减流和减沙贡献率分别为10%和4%。地表结皮层减流减沙效果最明显,对产流和产沙具有最好的调控作用。(3)植被覆盖结构越完整,坡面的缓流、稳流效果越好,具有完整覆盖结构坡面的减速效益超过50%。坡面阻力系数受到植被覆盖结构和降雨强度的影响,但覆盖结构对阻力系数的调控作用更为显著。(4)不同植被覆盖坡面径流流速存在不同的临界流速值,临界流速值与侵蚀率呈对数函数变化,临界流速值越大,坡面抗侵蚀能力越强,坡面径流临界流速与降雨强度和植被生物量有关,植被生物量对径流流速临界值的影响较雨强更为显著。(5)坡面侵蚀率与坡面叠加阻力系数呈对数函数关系,坡面阻力系数与植被覆盖结构有关,阻力系数与植被生物量相关关系可用幂函数描述。侵蚀率与雨强正相关,与坡面植被生物量呈负相关关系。植被生物量相关系数大于雨强的相关系数。坡面植被生物量对坡面径流侵蚀率的影响较降雨强度更为显著。