以北洛河流域为研究区，采用不同数据源数据，分析了1960s-1970s水土流失综合治理，和1999年后退耕还林（草）工程实施影响下，流域不同地貌类型区植被覆盖度的时空变化特征。对实测日水文数据进行径流组分分割，分析流域不同地貌类型区总径流和基流的趋势性和阶段性。探讨了总径流量对植被恢复的区域响应规律，及植被对基流的补偿效应，对流域生态建设、水资源合理利用及规划具有实际指导和借鉴意义。主要结论如下：（1）1987-2010年间，北洛河流域植被覆盖度总体呈增加趋势，从41.12%增加到50.13%。丘陵沟壑区和高塬沟壑区增加显著，从1987年的18.40%、33.18%分别增加到2010年的36%、54%。子午岭林区及阶地平原区变化幅度不大。（2）近50年来，北洛河流域丘陵沟壑区、高塬沟壑区及阶地平原区年径流量呈显著减少趋势，但林区流域径流量比较稳定。对比流域不同地貌类型及植被类型区丰、平、枯水期的水文情势变化趋势，发现，森林覆盖与否及植被恢复程度等生态因素对不同区域径流演变过程和程度有重要影响。（3）丘陵沟壑区年基流量呈显著减少趋势，而其他地貌类型区和林区总体上呈不显著减少趋势，跃变性质不明显。基流的年内分配都表现出双峰型的特征，但非林区流域的峰值在3月、8月，而林区流域发生在4月、9月。丘陵沟壑区年内分配不均匀系数最大，阶地平原区最小。各地貌类型区年内分配指标系数随时段减小。（4）植被恢复的补偿效应，在丘陵沟壑区表现得明显。径流总量和基流量均呈现二次非线性减少趋势，径流总量的减少幅度大于基流量。基流指数表现出随年代呈波动中增加的趋势，植被覆盖每增加10%，基流指数增加0.066。地下水回归系数表现出随植被覆盖度增加而增加的趋势。结果说明，植被恢复对径流组分比例的影响，是通过增强壤中流回归程度，提高基流指数来实现的。