本文在对长江流域水库富营养化调查研究的基础上,首次从流域生态水文过程和水库水文情势两个方面研究了生态水文格局的变化与水库富营养化的关系,并对水库富营养化随机模型进行了有益的尝试,为生态水文学的发展提供了依据和理论基础。1.通过聚类分析和主成分分析等多元统计分析方法,本文对流域生态水文格局与水体富营养化关系进行了探索,研究发现流域内土地利用状况、人口密度和水滞留时间等生态水文因子是影响水库富营养化的主要因素。不同流域位置、不同功能的水库富营养化状况存在着较大差异。一般情况下,湖泊型水库富营养化程度高于河道型水库,以灌溉为主的水库富营养化程度高于以发电为主的水库。并且,伴随着水资源的短缺、水量减小,大部分水库的富营养状况有加剧的趋势。所调查的27座大型水库中包括14座河道型水库和13座湖泊型水库,其中河道型水库中营养程度为富营养的有3座,占河道型水库的21.4%;湖泊型水库中有9座富营养水库,占湖泊型水库的69.2%。显而易见,湖泊型水库富营养化程度远远高于河道型水库;以发电为主的水库中占30%已达到富营养标准,而以灌溉为主的水库中达到富营养的占53.8%。2.流域生态水文格局的不同决定了水库类型的不同,并进而导致了水库生态水文学特征的不同。不同类型的水库浮游生物群落差异明显,这些差异主要取决于水库的水动力学特征和营养盐水平。山地型水库具有较明显的河流特征,浮游植物的种类数和细胞密度均较低,有较多的河流种,无明显优势种;浮游动物的种类和数量很低,以轮虫和桡足类幼体为主。平原型水库一般位于流域下游,具有“丰水为河,枯水为湖”特点,浮游植物的种类数最多,其组成兼有河流种类与湖泊种类;浮游动物的种类较多,以桡足类幼体为主。3.水文情势的变化与水库富营养化有密切的关系。水文情势通过水位或水滞留时间的调节,对营养物质、藻类的组成和现存量进行调控,从而影响水体富营养化进程。水滞留时间的长短直接影响水库的水质状况和富营养化的程度,水力滞留时<WP=5>间越长,水库发生富营养化的风险就会增加。水滞留时间的延长为浮游植物的生长提供了优越的外部条件,有利于藻类的疯长,更易于发生水华。4.在确定性富营养化模型的基础上,本文对用随机模型预测水体富营养化进行了尝试。把水体富营养化过程看作一个随机过程对总磷的变化进行预测。因此,随机模型比确定性富营养化模型的优越之处在于它可以提供关于浓度变化的概率特性,比较符合实际,具有一定的应用价值。5.在对水库富营养化与生态水文过程关系研究的基础上,本文提出了水体富营养化的生态水文概念模型,为生态水文模型的研究提供了新的方向。