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黑河流域是我国西部干旱区典型的内陆河流域,近半个世纪以来,由于人口及经济的快速增长,流域生态环境日渐脆弱,水资源问题日益突出。本文以黑河流域中上游为研究区,通过耦合土地利用变化模型Dyna-CLUE和水文模型SWAT,分析不同气候条件下不同土地利用变化情景的水文响应。参考区域发展规划及相关文献资料,本研究首先建立五种不同土地利用变化情景(历史趋势、生态保护、严格生态保护、经济发展和快速经济发展),然后利用Dyna-CLUE模型预测不同情景下的土地利用变化(2010-2030),最后在恒定和变化两种气候条件下,采用SWAT模型模拟不同土地利用变化情景的水文响应。模型校准和验证结果表明,Dyna-CLUE和SWAT模型在研究区均具有较高的模拟精度,能用于定量刻画不同土地利用情景下的水文特征。在恒定的气候条件下,假设未来气候状况保持在历史的水平(1980-2009年),因此不同情景下的水文变化仅由土地利用变化所致。结果表明,由于较小的影响区及相互的抵消作用,不同情景下土地利用变化导致的水文变化均不明显。然而,在子流域的尺度上,水文响应比较显著。极端洪水事件发生的频率在严格生态保护情景下呈增加的趋势,而在其它情景下保持不变。在变化的气候条件下,假设未来气候状况为大气环流模型(HadCM3,CGCM3和CCSM3)在两种不同排放情景(A1B和B1)下的预测结果(2010-2030年),因此未来不同情景下的水文响应是土地利用和气候变化的综合作用结果。结果表明,相对于土地利用变化,气候变化对水文水资源变化的影响更显著；极端洪水事件发生的频率在不同的气候情景下均呈减少的趋势,极端干旱事件恰好相反。本研究对于黑河流域及其它具有类似特征的内陆河流域的水土资源规划及管理具有重要的意义。