黄土高原水土流失一直是人们广泛关注的焦点,研究坡面单元植被群落演替与径流侵蚀的关系是揭示植被抑制侵蚀作用机理的核心内容。在变化的植被群落环境中,解析群落次生演替过程中地上、地下生态结构变化,阐明植被群落演替过程和坡面水文过程之间的耦合与反馈,划分土壤侵蚀形态,解析植被水土保持潜力,建立植被侵蚀阻控作用评价系统,是当前黄土高原水土流失动力机制和植被调节原理的研究热点内容。本研究以黄土高原退耕坡地植被群落为研究对象,通过野外调查、取样和模拟径流试验,系统研究了植被群落生态演替过程中的结构和功能变化,初步探讨了植被群落演替发展对坡面径流的控制作用机理,阐明了植被群落生态因子在控制侵蚀的综合作用及其归因,基于高精度坡面地形信息,划分了在变化背景条件下的土壤侵蚀形态以及解析了植被群落结构对侵蚀形态的影响。研究的主要结果如下:（1）确定了研究区植被群落演替发展序列。演替早期（0-2年）的特征是一、二年生菊科植物入侵,演替发展至中期（8-16年）,多年生禾本科植物逐渐成为主要物种,演替发展后期（22-40年）,豆科灌丛和落叶小乔木同时出现。植被重要值的研究结果证明了该区域主要演替物种为多年生草本植物（249.4）。研究区植被群落演替发展中伴有较大程度的能量汇集与累积,在演替的1-40年间,仍处于迅速恢复期。（2）基于非线性理论,提出了量化根系结构特征的分维数和量化根系生态功能性的生态位指数。研究区植被群落演替发展的1-40年中,根长分形维数由2.99减小至2.67,这一结果较为客观的阐明了群落演替促进了根系结构逐渐完整化和复杂化。根系生态位指数在垂直维度、水平维度和指标纬度的分布由6.18增大至8.91,根系的生态功能性随着植被群落演替发展明显增强。（3）解析了植被群落演替对坡而径流动力学特征的影响作用。植被群落演替发展1-40年中,坡面径流平均流速由0.203-0.266 m/s减小至0.078-0.180 m/s;径流阻力系数平均增大了 12.5倍。坡面径流流态主要受植被群落地下部分和地上部分的影响。植被重要值（0.87）、物种数（0.84）、腐殖质量（0.82）和微团聚体含量（0.79）对于坡面径流的减速（流速）、消能（功率）和增阻（阻力系数）作用存在较高关联度。单位土壤体内拥有细根长度（根长密度）是影响径流剪切力的重要原因,根系结构的复杂程度（分维数）是提高土壤抗剪强度的主要原因。（4）阐明了植被群落演替对坡面水沙的阻控作用。植被群落演替1-40年中,平均产流量和产沙量分别减小1.58和20.97倍。当植被群落每发生一次优势种的更替,径流量和产沙量减小,累积径流和产沙量斜率分别减小0.79 L/min和17.4 g/min。径流含沙量随着植被群落演替发展而逐级减小,大约从10.27 g/L减小至0.58 g/L。植被群落演替发展的减流效应主要受变化的根长密度（0.81）影响,减沙效应主要受土壤结构特征影响,微团聚体（0.88）是侵蚀过程中主要泥沙来源。根系的结构和功能特征是影响径流含沙量的先驱因素,植被重要值（0.81）和物种数（0.80）起到过滤含沙水流的作用,这是降低径流含沙量的客观因素,而含沙水流中的泥沙颗粒的粗细（d50,0.81）是影响径流含沙量的主观因素。（5）建立了坡面核心地形因子评价系统。植被群落演替减小了侵蚀前后地形的变化幅度。在坡面地形与侵蚀量的关系中,识别了轻度破碎、严重破碎、轻度沉积和严重沉积这4类侵蚀形态。构建了泥沙沉积指数,且与根长分维数、根系生态位指数、植被重要值和土壤颗粒中值粒径d50存在较高的关联度,可以用线性公式Y=AX+B表达。找出了影响侵蚀形态的主要植物为菊科和一、二年生草本植物,代表物种有,茵陈蒿、猪毛蒿、苦苣菜、飞廉、铁杆蒿和狗尾草。构建回归模型通过了显著性检验（p<0.01）,每当代表物种的植被重要值增大1倍,侵蚀过程中泥沙沉积程度增加13.1-34.2%。