小流域土壤侵蚀与土地利用格局耦合关系的研究,已成为世界各国普遍关注的重大科学问题之一。将小流域土壤流失和有效利用与土地覆盖格局演变有机结合起来,是实现农业可持续发展迫切需要开展研究的重要内容,也是当前土壤侵蚀领域研究的薄弱环节。土地利用覆被变化是导致景观结构变化的重要因素,而土地利用格局与水土流失关系密切,土地利用的改变能够减少或增加径流和土壤侵蚀量。采用景观生态学的理论和方法及地理信息系统原理和手段,揭示流域景观格局与土壤侵蚀的相互关系,目的是为该区域的生态环境重建和可持续发展提供重要的科学依据。论文以位于农牧交错带的内蒙古奈曼旗大沟头流域为研究对象,利用GIS应用软件和景观格局分析软件进行分项处理和分析,对流域的土壤侵蚀特征及其与林草植被的关系进行模拟,分析流域不同景观格局状况下的土壤侵蚀变化,探讨农牧交错带地区土地利用结构与土壤侵蚀耦合关系。研究表明,景观斑块的空间组织方式及其连通性是影响侵蚀和产沙的关键,通过调整土地利用格局,可以起到减少径流和保持土壤的目的。将大沟头流域1986年、1997年和2005年土地利用格局动态图与三期土壤侵蚀动态图在Arcview中进行叠加操作,建立土地利用景观格局与土壤侵蚀的耦合关系,结果可得,三期微度侵蚀在各土地利用格局中均有分布。为了分析流域景观格局动态变化对流域土壤侵蚀的影响,建立了几个流域景观格局特定情景。利用模型模拟,展示、分析了不同流域景观格局情景下,流域土壤侵蚀变化情况。从模拟的结果中可以看出,设定的八种覆被情景下模拟所得到的土壤侵蚀量是很有规律的,恢复林草植被是流域治理、防止土壤侵蚀的最主要手段。随着流域林草植被数量的增加、覆被率的提高,其对土壤侵蚀的影响也相应增强,能有效地防止土壤侵蚀,减少泥沙量。同时,植物措施与工程措施有机的结合,既能保证生态效益,又能保证经济效益,起到事半功倍的成效。