农业面源污染是当今任何一个国家和地区都不容忽视的水环境问题,在我国随着农业的快速发展,农业面源污染已成为重要的水质污染源之一,研究典型地区农业面源污染变化规律、影响因素及其消减措施迫在眉睫。漓江是桂林市周边工农业和居民生活用水的主要水源地,也是流域内污染物的最终受纳水体,由于受流域内灌区农业生产方式、水肥管理的影响,氮磷面源污染问题较为突出,局部河段和一些支流的水环境状况不容乐观。本文在漓江流域青狮潭灌区内的会仙试区(377.83km~2)、金龟河试区(27.25km~2)开展野外监测试验,选取会仙试区内的相思江、睦洞河、会仙河、古桂柳运河(连通漓江和柳江水系),金龟河试区内的金龟河(西干渠的支渠)等河渠,结合实地调查和SWAT模型模拟分析布设采样点,根据河渠控制面积和水力联系把会仙试区划分7个空间尺度(尺度1~尺度7),把金龟河试区划分5个空间尺度(尺度a~尺度e),分析两个试区不同尺度氮磷面源污染排放特征和规律。应用SWAT模型模拟会仙试区径流排水和氮磷排放负荷,并计算水肥管理、下垫面属性(岩溶地貌影响和沟塘湿地等)、气候变化对试区氮磷排放负荷的影响。主要研究结论如下:(1)2016年10月~2018年9月,会仙和金龟河试区氮磷排放浓度变化受土地利用方式、河渠水系汇集等因素的影响,分别呈现出先增后减和逐渐增加的趋势;而会仙试区与金龟河试区氮磷排放负荷随空间尺度变化均呈现出先增后减的变化关系。(2)2017年10月~2018年9月,会仙试区受降雨量减少和尺度5~7氮磷排放异常的影响,试区干季+非灌溉季总氮(TN)平均浓度和排放负荷大于雨季+灌溉季。除此之外,两个试区雨季+灌溉季的氮磷浓度和排放负荷均大于干季+非灌溉季。(3)根据SWAT模型模拟结果,会仙试区内农业耕地(水田和旱地)总氮(TN)、总磷(TP)多年平均排放量分别为1068.36t/a、55.71t/a,分别占试区氮磷多年平均排放总量的79.95%和72.19%,是试区排放总量贡献最多的土地利用方式。(4)通过对肥料施用水平、灌溉水量变化情景的模拟结果表明,化肥施入量减少30%,试区出水口多年平均TN、TP排放量分别下降11.45%和8.98%;灌溉水量减少30%,试区出水口多年平均TN、TP排放量分别下降7.79%和5.81%。化肥施入量和灌溉用水量的减少导致会仙试区出口氮磷负荷排放量下降,而且随着化肥施入和灌溉用水减少程度的增加,试区氮磷排放量下降越显著。(5)通过对会仙试区湿地、岩溶发育属性变化情景模拟结果显示,改变湿地面积或者蓄水容量都对试区氮磷排放量产生影响,相对于改变湿地的一个属性,同时改变湿地的面积和蓄水容量对试区氮磷排放量的影响最显著,若将湿地面积和蓄水量同时扩大50%,出水口TN、TP排放量则会削减12.40%和10.44%。岩溶发育程度改变(土层厚度、土壤容重、土壤有效含水量、饱和渗透系数)对子流域出水口氮磷排放量影响程度各异,相对来说,土壤厚度(Z)和土壤容重(POR)参数变化显著影响出水口氮磷排放量。(6)构建19种气候变化情景,模拟结果表明,试区在不同气象情景下地表年均径流和氮磷排放量主要受降雨量变化的影响。在温度不变的情况下,降雨量增加50%,试区TN、TP排放量分别增加20.51%和23.66%。