为了减少黄土高原严重的水土流失,改善生态环境,实现经济与社会的可持续发展,淤地坝建设在黄土高原已有50多年的历史。本研究以黄土丘陵区典型小流域为研究对象,以历史资料收集为基础,结合野外调查和试验,应用水土保持学、系统工程学、水文学以及景观生态学等的思想方法,阐明小流域淤地坝的淤积剖面土壤性质,计算坝地对土壤养分的富集效应,分析整个小流域坝系稳定性和安全性,提取小流域坝系区域适宜性评价的相关指标,建立小流域坝系适宜性评价指标体系并对王茂沟小流域坝系进行评价。主要结论如下:　　 (1)分析了王茂沟小流域土地利用情况变化,揭示了流域不同土地利用情况下土壤有机碳的分布特征。王茂沟小流域土地利用分析表明,随着水土保持措施的实施,王茂沟流域坡耕地面积在逐渐减少,相应的梯田、坝地、草地面积逐渐增加;王茂沟小流域内各种土地利用方式中,草地土壤有机碳储存量最大,林地次之;土壤有机碳含量与土地利用方式有关,且与含水量之问有较强的相关关系。　　 (2)分析了淤地坝土壤性质剖面变化规律,揭示了淤地坝的碳库效应以及对速效磷的富集效应。以王茂沟流域关地沟4号坝为研究对象,坝前剖面土壤容重含量低于坝尾,而土壤含水率、有机碳、速效磷含量均大于坝尾;容重在剖面上的变异情况为弱变异性,其余指标为中等变异性;除坝前土层厚度,其余指标均呈正态分布;坝前和坝尾剖面土壤含水率随土层深度的增加均呈锯齿型变化趋势,在剖面上的分布表现为波动型;土壤有机碳、速效磷随剖面的变化规律与土壤水分的趋势相同;淤地坝作为黄土高原的一个重要碳储存库,坝前土壤剖面有机碳储量在200cm左右土层最大;淤地坝对速效磷养分具有富集效应,坝前土壤剖面速效磷储量在200-300cm土层含量最高。淤地坝作为养分的富集库,对区域碳平衡以及小流域非点源污染有效治理具有重要的理论意义和应用价值。　　 (3)探讨了小流域坝系相对稳定性及安全性建设。对王茂沟坝系现状调查分析,小流域里面只有5座坝已达到相对稳定,7座坝接近相对稳定,还有11座坝尚未达到相对稳定。但对坝系整体而言,现状坝系相对稳定系数为1/20,该系数已达到陕北地区相对稳定系数临界值。经计算,王茂沟小流域坝系防洪能力较强,现有7座坝可抵御300年一遇的暴雨洪水;5年后仍有5座坝可抵御300年一遇的暴雨洪水;10年后有5座坝可抵御50年一遇暴雨洪水。目前两个控制性子坝系都可抵御300年一遇暴雨洪水。随着时间的推移,王茂沟淤地坝系5年后淤满3座,10年后淤满4座,该坝系10年后具有防洪拦泥作用的坝有5座,坝系防洪拦泥作用明显降低。　　 (4)建立了小流域坝系区域适宜性评价指标体系,定量评价了王茂沟小流域坝系区域适宜性。通过对小流域坝系环境效应和坝系建设等方面的分析,结合相关社会经济数据,根据小流域坝系评价所要反映的问题提取了合理的评价指标,建立了一套比较完整适用的小流域坝系区域适宜性评价指标体系,为黄土高原小流域坝系区域适宜性评价及进一步研究决策提供了科学依据。以王茂沟小流域为例,计算王茂沟小流域坝系系统的适宜性分值为0.9323,说明该小流域坝系处于基本适宜状态,该评价结果与实际情况是符合的,所以该小流域坝系评价指标体系具有一定的参考价值,该方法是科学的,也是可行的。