近年来,随着面源污染的不断加剧,地表水质进一步恶化。合溪水库作为长兴县及其周边乡镇近40万人的饮用水源,其水质安全直接影响着当地居民的健康。为了探明合溪水库集雨区耕地面源污染输出和合溪水库水质状况,本文将进行3方面内容的研究。(1),探明在自然降雨条件下合溪水库集雨区不同农地利用方式对其径流氮磷流失特征影响;(2),探究不同施肥管理模式对合溪水库集雨区苗木地径流氮磷流失的影响,从而筛选出最佳施肥管理模式;(3),针对面源污染的输出直接影响合溪水库水质的情况,建立了预测水质的多元回归非线性预测模型,以期探明影响合溪水库水质主要限制性因子,及时预测并预防蓝藻水华的发生,对保障合溪水库水质安全具有重要意义。主要研究结果如下:1、不同农地利用下地表径流年总氮流失通量大小顺序为轮作地(156.92 kg/(hm2·a))>旱地(114.24 kg/(hm2·a))>苗木地(35.61 kg/(hm2·a))>休闲地(3.99 kg/(hm2·a))>林地(1.59 kg/(hm2·a)),年径流总磷流负荷从大到小依次为轮作地(39.23 kg/(hm2·a))>旱地(32.84 kg/(hm2·a))>苗木地(9.60 kg/(hm2·a))>休闲地(1.77kg/(hm2·a))>林地(0.51 kg/(hm2·a))。说明轮作地和旱地是集雨区主要的径流氮磷流失来源,若能对其进行管理将显著削减合溪水库集雨区径流氮磷素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。此外,5种农地利用方式径流氮磷素流失首要形态均为颗粒态氮磷,其次为硝态氮和溶解态磷。其中,旱地、轮作地、林地、休闲地、苗木地径流年均流失的颗粒态氮占流失总氮的比例分别是61.67%、61.42%、75.56%、65.09%和69.11%;年均流失的硝态氮占流失总氮的比例分别是26.35%、28.57%、21.34%、16.27%、23.18%;年均流失的颗粒态磷占流失总磷的比例分别是74.03%,79.44%,55.18%,68.16%,66.09%;年均流失的溶解态磷占流失总磷的比例分别是:25.97%,20.56%,44.82%,31.84%,33.91%。2、不同施肥管理模式下,苗木地地表径流年总氮素径流流失通量大小顺序为撒施(对照)>覆膜>条施>穴施>区外植草缓冲带>秸秆覆盖,撒施(对照)、地膜覆盖、条施、穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖六种施肥管理模式下的年总氮素径流流失通量分别为:35.61kg/(hm2·a)、18.30kg/(hm2·a)、15.86 kg/(hm2·a)、12.94kg/(hm2·a)、8.18kg/(hm2·a)和3.44kg/(hm2·a),年总磷素径流流失通量分别为9.60 kg/(hm2·a)、9.14 kg/(hm2·a)、5.49 kg/(hm2·a)、4.44 kg/(hm2·a)、2.48kg/(hm2·a)和1.37kg/(hm2·a)。说明穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖是较佳的施肥管理模式,若将其优化组合将显著消减合溪水库集雨区苗木地径流氮磷素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。此外,不同施肥管理模式下,苗木地径流水样氮素流失的首要形态均为颗粒态氮磷,其次为硝态氮和溶解态磷,其中,撒施(对照)、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外植草缓冲带、条施和穴施小区径流年均流失的颗粒态氮占流失总氮的比例分别是69.11%、68.87%、68.04%、61.89%、61.17%和65.09%;年均流失的硝态氮占流失总氮的比例分别是23.18%、23.36%、20.21%、27.20%、32.02%和28.71%;年均流失的颗粒态磷占流失总磷的比例分别是66.09%、70.69%、67.97%、71.63%、68.11%和67.87%。3.合溪水库水质溶解氧基本达到国家水质Ⅰ级标准,高锰酸盐指数、氨氮、全磷基本达到国家Ⅱ级标准,水质全氮基本达到国家水质Ⅲ类标准,但部分月份未达到国家水质Ⅴ类标准,合溪水库水质不断由国家水质Ⅱ级标准转化为Ⅲ类标准,水质有逐步恶化的趋势。全磷(x1)、水温(x2)、高锰酸盐指数(x3)、全氮(X4)和氨氮(x5)与叶绿素a(y1)和蓝藻密度(y2)都有较好的相关关系,是合溪水库蓝藻水华发生的限制性因子,相关性系数(R2)分别为0.6269、0.5608、0.5296、0.4934、0.4201和0.4220,0.7150,0.9390,0.7370,0.4520。运用SPSS建立多元非线性回归预测模型。结果显示,叶绿素a浓度预测值的平均绝对误差为-0.0011mg/L,平均相对误差-11.76%;蓝藻密度预测值的平均绝对误差为8.22万个/L,平均相对误差-1.08%。叶绿素a浓度与蓝藻密度实测值与预测值变化趋势基本一致,相关性较好,相关性系数分别达到0.9650和0.9390。总体预测结果符合要求,能够满足水库水质监测。