土壤风蚀是干旱半干旱地区沙漠化的首要环节，也是世界上许多地区的主要环境问题之一。本论文使用了7种非均匀沙样品，平均粒径范围为0.068mm~0.344mm，分选系数范围为1.29~2.60，密度范围为888kg/m3~1670kg/m3，含水率范围为0.42%~2.38%。通过对7种非均匀沙床风蚀的风洞模拟实验，研究了风蚀率与影响因素的关系，以及风沙流结构特征，主要结果包括：（1）利用Bagnold输沙率公式，将输沙率Q与u*2（u*-u*t）进行线性拟合，进而反推得到各样品的临界摩阻风速。拟合公式相关系数都在0.990以上，说明计算所得临界摩阻风速较准确。临界摩阻风速与平均粒径存在二次多项式的相关关系，相关系数为0.699。即临界摩阻风速随平均粒径的增大呈现先减小后增大的变化规律，最小临界摩阻风速对应的粒径是0.190mm。同时经过对比发现，临界摩阻风速与分选系数等其他粒度参数无明显相关性。临界摩阻风速与沙床样品密度也存在二次多项式的相关关系，二者相关系数为0.624。样品密度达到1240kg/m3左右时，对应的临界摩阻风速最小。随着含水率的增大，临界摩阻风速呈指数函数规律减小，二者相关系数为0.747。（2）在6个摩阻风速条件下，当摩阻风速从0.25m/s增加到0.68m/s时，不同粒径组成的沙床风蚀情况不尽相同。尽管随着风速的增大，7种床面的风蚀率均随之增大，但由于样品特性的差异，风蚀率增加的程度不同。摩阻风速在0.42m/s~0.68m/s时，风蚀率随平均粒径的增大呈幂函数规律增大，二者相关系数为0.800~0.914；随着摩阻风速的增大，非均匀沙风蚀率增大的幅度差异较大。其中粒径为0.343mm样品的风蚀率增大最快，且在同一摩阻风速下，风蚀率最大，粒径为0.068mm的样品风蚀率增加速度最慢，且在同一摩阻风速下风蚀率最小。摩阻风速在0.42m/s~0.68m/s时，随着分选系数的增大，沙床风蚀率按二次多项式的规律减小，二者相关系数为0.467~0.708；摩阻风速越大，随着分选系数的增加，沙粒风蚀率减小的越快。摩阻风速在0.42m/s~0.68m/s时，随着密度的增大，沙床风蚀率呈对数函数规律增大，二者相关系数为0.769~0.961。当密度在888kg/m3~1044kg/m3范围时，随着摩阻风速的增大，风蚀率增加缓慢；当密度在1326kg/m3~1670kg/m3范围时，风蚀率随摩阻风速的增加迅速增大。同时摩阻风速越大，随着密度增大风蚀率增加越快。（3）通过因子分析，发现影响非均匀沙风蚀过程的因素包括稳定属性因子和可变属性因子两类，2个因子的贡献率达到93.25%。稳定属性为样品平均粒径、密度和分选系数，可变属性为含水率。当样品含水程度较高时，风蚀率较低，其他稳定属性因子对风蚀过程的影响贡献率明显下降。当样品含水量较低时，样品稳定属性因子对风蚀率贡献率较大。两类因子之间存在此消彼长的关系。（4）利用集沙仪采集不同风速不同高度的风蚀物，获取相应的集沙样品。分析结果表明：气流所搬运沙量的90%以上都在距离地表20cm以下，说明风沙流运动是一种贴近地表的物质搬运过程。所有样品总输沙率随风速的增加按幂函数规律增加，但不同沙床随风速增加的幅度不同。摩阻风速在0.42m/s~0.68m/s时，输沙率百分比都随高度的增加逐渐减少，由于粒径组成及含水率等因素的影响，不同样品按不同的函数规律减少。随着风速的增大，各高度输沙量绝对值都有所增加，但不同高度的输沙情况存在明显差异。大部分样品0cm-10cm高度输沙量百分比都逐渐减小，只是减小的程度不同。（5）利用激光粒度分析仪测定集沙仪中风蚀物的粒度分布特征。结果表明：大部分样品的风蚀物平均粒径小于床面平均粒径，也有部分样品风蚀物平均粒径大于床面平均粒径，可能是由于集沙装置对细颗粒集沙效率低的原因。由于气流所搬运的沙量大部分都集中在0cm-10cm高度内，因此只研究该高度范围内风蚀物平均粒径与风速的关系。随着风速的增加，0cm-10cm高度层内的风蚀物中极细砂和粉砂含量增大，使样品风蚀物平均粒径逐渐减小。沙样1在风速由0.34m/s增加到0.68m/s时，极细砂和粉砂从10.28%和6.48%逐渐增加为28.04%和26.93%。同时在不同风速吹蚀下的风蚀物粒径范围基本相似，但集中分布范围有所不同。沙样2、6、7粒径集中分布在0.30mm以下，平均粒径在0.10mm以下，说明风蚀物以极细砂和粉砂为主的粒度组成特征；沙样3、4、5风蚀物则以中砂和粗砂为主，平均粒径在0.25mm以上。在0.51m/s~0.68m/s摩阻风速吹蚀下，随着高度增加，近地表30cm高度内风蚀物平均粒径递减较快，这与输沙量沿高程的分布特征一致，30cm高度以上，样品风沙流中沙粒的平均粒径增加。