以丹江鹦鹉沟小流域为研究对象，综合运用土壤学、景观生态学及水文学等相关理论，采用实地调查取样和室内实验分析相结合的方法，深入研究小流域生态沟渠对流域景观格局、坡面土壤性质及水质的影响，分析流域内不同划分规则下景观格局指数的变化，阐明生态沟对坡面土壤养分空间变异性及有效性的影响。以期有助于陕南土石山区坡耕地的功能完善和建设发展，为控制坡面水土流失提供经验和方法。主要研究成果如下：　　(1)生态沟对流域景观指数有重要影响。生态沟增大了景观的破碎化程度，增加斑块数目、斑块密度和最大斑块指数;使得流域内景观斑块形状更加规则化，从而改变了斑块形状指数和分维数；此外，生态沟还增加了流域内景观格局指数多样性。　　(2)林地和草地有利于大团聚体的形成，而农地由于农事活动破坏了土壤原有的团聚体结构，致使较大粒径的团聚体含量变少。粉粒含量在研究区土壤中占主导地位，粘粒含量和极粗砂粒含量相对较低。随着土壤深度的增加，土壤粉粒和茹粒的含量不断增加，砂粒含量减少;生态沟中粉粒、茹粒等较细小颗粒的含量较多。由坡上至坡下，斑块中心点的粉粒、茹粒含量逐渐增加，砂粒含量则逐渐减少；生态沟的粉粒、茹粒和砂粒含量则表现为坡中部＞坡下部＞坡上部。生态沟小粒级水稳性团聚体含量较多因此，生态沟具有拦截细小颗粒的作用，其位于坡中位置时拦截效果最佳，但生态沟自身抗蚀性较弱。　　(3)生态沟位于坡面的正中间时，坡面土壤侵蚀模数降至最低，为未修建生态沟坡面的0.63倍。集水区不同坡向土壤颗粒分形维数在水平方向上均表现为:阳坡＞阴坡;垂直方向上，土壤颗粒分形维数在两个坡向上均随土层深度的加深而增大。典型坡面的土壤颗粒分形维数，在水平方向上表现为:生态沟＞中心点;垂直方向上，二者均表现为0-10cm＞10-20cm土层的分形维数。可蚀性K值在水平方向上表现为:阳坡＞阴坡;垂直方向上的变化则为底层土壤可蚀性大于表层土壤可蚀性。可蚀性K值水平方向上表现为生态沟＞坡面中心点。　　(4)集水区内土壤养分的变异性较大，不同坡向的土壤全氮、全磷的变异系数属于中等变异，有机碳的变异系数整体上属于强变异。而土壤养分的含量空间分布在水平方向上表现为:阳坡的全氮、全磷含量均值大于阴坡，有机碳含量在耕作层表现为阴坡＞阳坡，仅在最低层呈现阳坡>阴坡;垂直方向上：土壤全氮、全磷在不同坡向上均呈现伴随土层厚度增加其含量不断减少，有机碳含量的垂直分布规律性不强。　　典型坡面的斑块中心点和生态沟点土壤养分含量在空间分布上有较大的差异，其氮、磷、有机碳含量在水平方向上表现为：中心点＞沟渠点，垂直方向上呈现为：氮、磷含量随土层厚度增加而减少，有机碳则反之。无生态沟的坡面土壤有机碳、全氮和全磷均呈现出明显的坡底富集趋势，且全氮的流失更为明显;有生态沟的坡面呈现出对土壤全氮和有机碳的拦截为波动式变化，对土壤全磷的流失有更好的调节作用。　　(5)不同土地利用类型是典型集水区水质变化的重要影响因素，高覆盖度生态沟对氮磷的净化作用比低覆盖度的生态沟效果更佳。不同布设方式的生态沟对径流养分拦截的效果不一，总体而言，不同布设方式下的生态沟，对TP的治理效果最好，而对TN和TOC的治理效果欠佳。