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径流输沙过程是流域生态水文循环的重要环节,该过程主要受气候和人类活动等因素的影响。旬河流域位于“南水北调（中线）工程”水源地—丹江口水库上游,其径流输沙的变化直接关系到丹江口水库的储水量、水质和生态功能。径流量是体现流域水量特征的重要指标。降水量和温度是影响流域径流过程的主要气候因子。当今,全球温室气体排放加剧,气候变化显著。我国局部地区极端事件（极端降水、极端干旱）发生频率有所上升,严重威胁居民经济发展安全。因此,有必要对未来气候变化如何影响流域径流状况进行系统性的研究。随着人类活动对自然环境的开发与管理力度进一步加大,流域土地利用转化特征和景观空间分布格局发生了显著变化,进而对流域土壤侵蚀状况产生强烈的影响。以景观格局指数定量的表征流域景观格局的变化,能够更好的阐述景观指数与土壤侵蚀之间的关系,从而揭示水土流失过程对景观格局变化的响应机理。可为旬河流域水土流失治理及减缓土壤侵蚀等方面提供一定的科学依据。本研究基于ArcGIS 10.2平台,首先评估了SWAT水文模型在旬河流域的适用性。然后采用英国Hadley气候中心预测的未来气候数据（2036-2055年）,构建未来气候情景,探究流域径流对气候变化的响应。选取旬河上、中、下游12个典型流域,借助SWAT模型对各支流泥沙进行模拟分析。在此基础上,通过1995年和2015年遥感影像解译及景观指数分析,探究流域内部景观格局变化及其与河流输沙量的关系。结果如下:1、SWAT模型径流量和输沙量模拟过程中,校准期的决定系数（R2）分别为0.85和0.75,Nash-Sutteliffe系数（Ens）分别为0.85和0.74,相对偏差系数（PBIAS）分别为9.5%和-4.8%。验证期的R2均大于0.86,Ens均大于0.75,PBIAS的绝对值皆小于15%。说明SWAT模型在旬河流域水文模拟过程中,模拟结果准确度较高,适用性良好。2、在历史气候情景下,第3季度降水量对全年径流量影响最大,且第4季度的径流量对第3季度的降水量存在一定滞后效应。年均温度与径流量呈显著负相关关系。年均降水量与径流量呈正相关关系,相关系数为0.88。相较于RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5这三种未来气候情景,在RCP6.0情景下,第1、4季度旬河流域平均径流量明显偏低。在RCP2.6情景下,显示第3季度平均径流量与年均径流量相关性最显著,相关系数为0.82,其次为第2季度。在RCP8.5情景下,雨季有提前趋势且持续周期延长。3、通过解译2015年研究区的遥感影像,旬河流域土地利用类型主要以林地和耕地为主。受“退耕还林还草”和“植树造林”等植被恢复措施的影响,林地面积显著增加。在年内4个季度中,位于旬河上游的子流域输沙量模拟值皆显著低于下游。上游地区最大斑块指数（LPI）和景观蔓延度指数（CONTAG）较大,说明其斑块类型（林地）优势程度和聚集程度较高,利于水沙涵养。而下游地区下垫面受人类活动频繁干预,景观中各类型斑块形状趋于复杂化,空间分布破碎化程度较深,土壤流失情况严重。4、2015年流域景观的优势化程度比1995年显著加深,景观类型之间的连通性趋于优良,斑块分布更加集中,景观格局朝着林地单一化方向发展,导致河流输沙量显著降低。在类型水平上,水体斑块密度指数（PD5）、耕地斑块类型面积百分比（PLAND3）、林地斑块密度指数（PD1）和林地景观形状指数（LSI1）等景观指数与输沙量相关性程度较强。在景观水平上,LSI与输沙量呈显著正相关关系,相关系数为0.78。景观水平上的景观分离度指数（DIVISION）和类型水平上水体的斑块密度指数（PD5）对输沙量解释度最大。此外,相较于景观水平,以类型水平指数表征对输沙量的解释能力,拟合效果优良。综上所述,流域径流输沙过程受气候（降水量、温度）和景观格局变化的影响强烈。气候条件是影响旬河径流量的主要因素。流域景观格局与河流输沙量密切相关,景观破碎化会导致土壤水土流失趋于严重。将影响水文循环的各环节因素（植被类型及长势等）与水文模型相耦合,是进一步揭示流域径流输沙时空变化规律的有效途径。