坡面侵蚀产沙过程非常复杂,影响因素众多。开展降雨条件下的室内外坡面土壤侵蚀产沙的对比研究,有助于通过室内的坡面土壤侵蚀的变化规律去了解野外的坡面土壤侵蚀状况,从动力学角度认识坡面产沙及侵蚀演变过程的内在机制,进而为建立坡面水土流失预报模型提供关键支持,对土壤侵蚀的防治及相关灾害的治理,具有重要的应用前景和实际意义。本研究从揭示坡面水蚀产沙过程机理出发,通过人工模拟降雨试验的方法,运用回归分析、灰色关联、模糊相似等理论,系统地研究了不同土质坡面侵蚀产沙的时空变化规律、产沙量与水蚀因子的动态响应过程,探讨侵蚀模拟试验土质材料的差异及相似性,并对坡面降雨侵蚀预测模型进行了研究。得出以下主要结论：(1)阐明了不同土质坡面降雨侵蚀产沙的变化规律。在降雨初期,各土质坡面径流量、产沙量都由小增大；随后会出现一个激增点,之后,径流量、产沙量达到相对稳定状态。但不同土质间径流量、产沙量激增点和达到稳定的时间有较大差异,随着雨强的增加,激增点及稳定时刻都大大提前,坡面产沙量较径流量的激增点及相对稳定时间一般滞后约1-2min。(2)分析了不同土质坡面侵蚀产沙的差异。各土质的径流量、含沙量和产沙量都随坡度、雨强的增大而增大,且原状土的变化幅度要远大于扰动土的；雨强和坡度相同时,各土质平均含沙量和产沙量的大小顺序为：粉煤灰>邙山土>原状土；雨强越大,坡面产生的细沟数量越多,细沟的平均长度、宽度、深度也越大,但室内外坡面侵蚀形态有较大差异,室内模拟野外坡面形态的发育有较大难度。在其它条件相同时,容重较小的土质,其径流量、含沙量和产沙量相对较大。(3)明确了不同土质坡面水蚀因子的变化规律。坡度相同时,水流剪切力、流速、水流功率和单位水流功率均随雨强的增加而增加,雨强相同时,均随坡度增大而增大；随降雨历时的延长,水流剪切力、流速及水流功率都会出现一个激增点,之后达到相对稳定,但各自出现的时间有较大差异。(4)建立了坡面水蚀因子与产沙量相关关系式。运用灰色关联和多元回归分析方法,分析了产沙量与水蚀因子之间的关系。结果表明：就单个因子对产沙量的影响而言,雨强的影响最大,水流功率次之；多因子组合对产沙量的影响分析表明,雨强和坡度组合对产沙量影响最大。并分别建立了三种土质下产沙量与其主要影响因子的关系式。(5)分析了室内外侵蚀产沙过程的模糊相似程度。通过室内外坡面降雨侵蚀产沙过程的模糊贴近度计算分析,结果表明：邙山黄土总的模拟效果比粉煤灰好,容重较大的邙山黄土模拟野外侵蚀过程的程度最好,可以利用邙山黄土的试验数据建立坡面侵蚀产沙的预测模型。(6)建立了坡面次降雨侵蚀产沙模型。根据统计学习理论,得出了基于坡面侵蚀产沙影响因子的坡面次降雨支持向量机侵蚀产沙预测模型SVR。同时建立了坡面次降雨侵蚀产沙的BP神经网络模型,通过两种模型对野外坡面次降雨侵蚀产沙预测的结果比较,其预测结果都比较好,且SVR的预测效果要大大优于BP神经网络模型。