土壤侵蚀是全球范围重大的环境问题之一。泥沙来源研究作为土壤侵蚀研究的核心内容之一,对水土保持措施的科学布设具有重要意义。本文采用复合指纹识别法,以东北黑土区建有多级石谷坊的代表性小流域为对象,在确定多级石谷坊合理源地分类的基础上,定量判别多级石谷坊沉积泥沙来源,对比分析指纹因子载体颗粒粒径范围对泥沙来源定量判别准确性的影响,分析上游石谷坊沉积泥沙对下游石谷坊泥沙沉积的影响,探讨复合指纹识别法在多级石谷坊小流域泥沙来源研究的准确性。主要研究结论如下:（1）指纹因子在各级石谷坊源地黑土和沉积泥沙中的分布特征可分为在细颗粒（黏粒和细粉粒）中富集、在较细颗粒富集、在较粗颗粒富集和在粗颗粒富集4组。根据各级石谷坊源地黑土和沉积泥沙中指纹因子在各粒径范围的含量的变化及其相对全样（<1000μm）的富集或贫化变化,发现大部分指纹因子（>75.6%）在细颗粒内（<10μm）富集,同时在其他粒径范围（10-500μm）贫化;少数指纹因子在较细颗粒内（Sr、Na和K）（10-63和63-125μm）或粗颗粒内（Co、Mn和Pb）（250-500μm）富集;个别指纹因子（Ba）在较粗颗粒内（63-125和125-250μm）富集。对各级石谷坊源地黑土和沉积泥沙,大部分（67.6%）指纹因子在各粒径范围的富集程度保持不变,即主要富集在<10μm粒径范围内,少数（32.4%）指纹因子在各粒径范围的富集程度发生等级转变。对比每一级石谷坊源地与泥沙间指纹因子的粒径分布特征,发现大部分指纹因子含量在粗颗粒内发生变化,而在较细颗粒（<10和10-63μm）内的含量变化特征一致。可见,在黑土区细颗粒（<63μm）可能更适宜作为指纹因子载体粒径范围,同时也表明大部分指纹因子在细颗粒内具有保守性,这为采用复合指纹识别法定量判别泥沙来源奠定了基础。（2）自上游而下,坡面对石谷坊沉积泥沙的贡献逐渐减小,而沟道的贡献逐渐增大,<10μm颗粒作为指纹因子载体估算的泥沙贡献最可靠。以坡面、沟道和上级石谷坊沉积泥沙划分泥沙源地,并以<10、<63和<1000μm的颗粒作指纹因子载体分别判别的各级石谷坊沉积泥沙来源结果显示,依据三组不同粗细的颗粒均可在各级石谷坊源地黑土中筛选出能准确判别各级石谷坊沉积泥沙来源的最佳指纹因子组（累积正确判别率>89.3%,平均GOF>90%）,三组颗粒作为指纹因子载体估算的各级石谷坊沉积泥沙源地贡献却存在较大差异。具体地:依据<10μm颗粒最佳指纹因子组估算的各级石谷坊沉积泥沙主要来源于坡面（一、二、三级石谷坊坡面的平均贡献分别为83.3%、52.1%和40.0%）。依据<63μm颗粒最佳指纹因子组估算的对各级石谷坊沉积泥沙贡献比基本类似。依据<1000μm颗粒最佳指纹因子组估算的各级石谷坊沉积泥沙主要来源于沟道（一、二、三级石谷坊沟道的平均贡献分别为91.7%、83.2%和91.7%）。结合指纹因子在不同颗粒粒径范围的分布特征研究结果,<10μm的颗粒可获得更可靠的泥沙来源判定结果。基于<10μm颗粒判定的泥沙源地表明,自上游而下,一、二、三级石谷坊坡面的平均贡献逐级减小（从83.3%依次减小到50.1%和40.0%）,沟道的平均贡献逐级增大（从16.7%依次增大到18.4%和30.9%）,一、二级石谷坊沉积泥沙对二、三级石谷坊沉积泥沙的平均贡献基本不变（平均为30.4%）。（3）复合指纹识别多级石谷坊沉积泥沙来源的优选方案受以下三方面因素影响:首先,从源地分类的准确性来看,选择以上级石谷坊沉积泥沙作为下级石谷坊泥沙来源地更合理。其次,从最佳指纹因子及源地判别力和保守性来看,指纹因子的载体颗粒越细且范围越小,能筛选出的具有判别力的指纹因子数越多,且最佳指纹因子组的判别力越好,相对保守的指纹因子数越多。最后,从源地贡献估算的误差来看,选择<10μm作为指纹因子的载体粒径范围判定泥沙来源贡献率的不确定性相对较小（GOF=0.95,MAE=12.2%）,可见,使用范围狭窄并且较细的指纹因子载体颗粒粒径范围可以减小泥沙贡献定量估算的不确定性。本研究所选的新民流域面积小且侵蚀环境简单,泥沙分选作用较弱,加之石谷坊之间间距较小,泥沙的“淤粗排细”效应不明显,复合指纹识别法可定量判别各级石谷坊的泥沙来源。对复杂的多级淤地坝流域,泥沙来源研究必须充分考虑颗粒分选与淤地坝“淤粗排细”的影响。