近年来,由农业耕作、氮肥施用等人类活动引起的氮输入是造成河湖氮浓度升高、水体富营养化等环境问题的主要原因之一,控制人类活动产生的氮排放是治理河流氮污染的关键。因此,定量解析流域人为氮输入源,探讨河流氮输出对人类活动氮输入的响应关系引发了国内外学者的广泛关注。本文以山美水库流域为研究对象,基于人类活动净氮输入统计模型(NANI)和流域分布式水文模型(SWAT),定量研究了2001-2010年山美水库流域人类活动净氮输入强度及其各输入源氮输入水平,探讨径流、NANI、景观格局与河流氮通量的响应特征,深入剖析人类活动净氮输入、自然背景源和滞留氮库对河流氮通量输出的贡献;基于1985、2006年两期土地利用类型,定量评价人类活动影响下景观格局变化对不同时间尺度氮通量输出特征的影响。研究取得的主要结论如下:(1)2001-2010年间,山美水库流域人类活动净氮输入(NANI)总体呈下降趋势,其中,氮肥施用量占NANI总量的59.5%,是流域人为氮输入的最大来源;流域仅有29%的NANI通过河流输出;受流域尺度和河川径流量的双重影响,NANI的年际变化与河流氮通量之间无显著相关性,山美水库流域河流氮通量的年际变化更依赖于年径流量变化的影响。(2)NANI、自然背景源和滞留氮库是山美水库流域河流氮通量输出的主要污染源,其贡献率分别为52%、4%、44%。包括NANI和滞留氮库在内的人为氮输入是流域河流氮通量的主要输入来源;而滞留氮库对河流氮通量的作用则随人类活动净氮输入总量的降低而逐年减弱。(3)流域“源”景观类型对河流水质的影响高于“汇”景观类型。与1985年相比,2006年景观格局下,山美水库流域79%的子流域河流氮输出量有所降低;从景观类型面积变化来看,林地、旱地景观与河流氮通量变化显著相关;从景观水平指数变化来看,LPI、CONTAG、SHEI和SHDI与年、月、日均以及最大一天河流氮量变化表现出较高的相关性。