水土流失是我国西部地区面临的重大生态环境问题。有关研究表明,截至1999年,西部地区(不包括西藏)水土流失面积为10436.9万公顷,占到了全国水土流失总面积的62.5%。森林植被具有涵养水源、调节径流、改善水质、保护土壤和水环境的巨大水文作用,因此合理的森林植被生态建设是解决西部水资源水环境问题的重要途径。论文研究的意义就是要改善西部生态环境,减少水土流失,尤其是要深化对森林植被环境效应的认识,从而为西部地区的生态环境建设和可持续发展提供重要的科学依据。论文以甘肃天水罗玉沟流域为研究区,应用分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对该流域的径流、泥沙和水质状况进行模拟研究,并重点探讨降雨和土地利用/森林植被变化对水文生态响应的影响。论文实现了分布式水文模型SWAT对西部干旱区小流域的水文响应模拟研究。基于地理信息系统技术,建立了罗玉沟流域的空间数据库(包括数字高程模型、土地利用图、土壤类型图等)和属性数据库(包括降雨、气温、风速、相对温度、农业管理等)。根据DEM和水系分布图由模型自动将整个研究区划分为10个子流域,结合1986～2000年实测水文资料进行了模型参数的敏感度分析以及参数的校准和验证,得出校准期的相对误差为14.0%,相关系数为96.1%,Nash-Suttcliffe系数为0.89,验证期的相对误差为8.8%,相关系数为91.5%,Nash-Suttcliffe系数为0.82。结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和模型的效率系数满足模型模拟的要求,该模型适用于研究流域。基于SWAT模型的模拟结果,应用GIS的空间分析功能,分析了罗玉沟流域在1986年、1995年和2000年不同时段的径流、泥沙和养分流失的空间分布特征以及不同土地利用类型的对水文响应的影响。结果表明,降雨和土地利用变化对径流、泥沙和水质都产生了较大的影响。年内降雨较多的月份,产生的径流和泥沙量也较大,反之年内降雨量较少的月份,产生的径流和泥沙量也较小。土地利用的变化主要表现在耕地面积的减少和林地面积的增加,相应的水文变化是径流量的减少、泥沙量的减少和养分流失的减少。其中,1986年坡耕地上产生的径流量最大,泥沙和养分的流失也最