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水资源是人类赖以生存的宝贵自然资源,水文过程是气象条件和下垫面条件综合作用下的产物,其反映的水文情势变化对人类社会发展至关重要。为揭示气候变化和土地利用/土地覆被变化（Land Use and Land Cover Change,LUCC）下流域的水文效应,以典型热带岛屿性流域——海南岛南渡江流域为例,用SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型耦合CMIP6全球气候模式和CA-Markov模型,对流域产流产沙过程进行模拟,定量辨析气候变化和LUCC对流域径流泥沙的影响,以期为流域水资源管理提供理论支持。本研究的主要结论如下:（1）1990-2015年南渡江流域年均气温在23～26℃区间波动,多年平均气温24.21℃,其中4-11月气温多在20℃以上。多年平均降水量2021.86 mm,雨季和旱季降水量分别占年降水量的80.75%和19.25%。1990-2015年流域气温与降水均呈上升趋势,变化率分别为0.17℃/10 a和114.39 mm/10 a。基于CMIP6气候模式提取热带地区21世纪近期（2021-2040年）、中期（2041-2060年）和远期（2081-2100年）的气候变化信号表明,研究区气温在21世纪3个时期均呈上升趋势,其中升温最高的气候情景为远期SSP370路径下。降水在21世纪近期和中期的SSP119路径下,以及远期SSP434和SSP585路径下均增加,而在其余不同时期路径下均有不同程度减少,其中变幅最大的气候情景为远期SSP245路径下。（2）南渡江流域1990年和2015年土地利用类型均以林地（包括橡胶林地和其他林地）为主,耕地次之。1990-2015年土地利用互相转换的现象突出,建筑与未利用地的转移变化最剧烈,橡胶林地次之。基于CA-Markov模型预测2040年流域土地利用情景,结果表明,与2015年相比,2040年仅其他林地减少,建筑与未利用地在河道附近扩张,橡胶林地和耕地在流域海拔较低的东南部增加,水域增长集中在河道缓冲区范围。3个时期整体呈现其他林地面积不断缩减换取其他土地利用类型发展的状态,而橡胶林地的种植面积呈稳定扩张态势。（3）运用南渡江流域的DEM、土地利用、土壤类型、气象和水文资料等输入数据构建本地化的SWAT模型,并应用SWAT-CUP的SUFI-2算法对流域径流和泥沙进行校准和验证。结果表明,流域径流对植被蒸散发、产生径流的坡面状况、土壤状况和地下水过程较为敏感,并且在研究区构建的本地化SWAT模型具有良好的适应性。流域泥沙对产沙输沙的河道侵蚀状况、运移方式和水土保持因子较为敏感。流域泥沙在月尺度上比年尺度的模拟精度稍高,但不能用于填补缺失时段数据,还需要进一步提升泥沙模拟效率。（4）南渡江流域径流量和泥沙量年际波动均较大。雨季是河流全年径流和泥沙来源的重要时期,且泥沙量主要随径流量变化而变化。其中,旱、雨季径流量分别占年径流量的20.42%和79.58%;旱、雨季泥沙量分别占年泥沙量的11.90%和88.10%。1961-2020年南渡江流域雨季径流的增加量高于旱季径流的减少量,致使流域年均径流呈微弱上升趋势。1961-2013年南渡江泥沙量呈明显下降趋势,且雨季泥沙减少量高于旱季。（5）南渡江流域1990年和2015年的径流变化中气候因子及LUCC的贡献率分别为97.57%和2.43%;降水和气温作为最重要的气候因子,对径流变化的贡献率分别为92.66%和4.91%。这表明,气候因子对南渡江流域径流变化的贡献率远高于LUCC,其中降水因子驱动了径流变化,LUCC仅通过影响水文过程对径流有微弱的调节作用。除此,相关性分析表明,流域泥沙量与径流量和降水量均呈显著正相关,降水量是流域径流量和泥沙量变化的关键气候因子。（6）虽然LUCC对研究区年径流的影响相对较小,但极端土地利用情景均会导致流域径流的明显下降,产流贡献顺序为耕地＞其他林地＞橡胶林地,耕地具有增流作用,其他林地和橡胶林地在一定程度上可以截流蓄水。径流、泥沙变化与流域内耕地、其他林地和橡胶林地的相互转变有关。流域LUCC引起蒸散发增加,土壤有效含水量、地表径流和地下径流不同程度下降,进而引起河流径流量微弱减少。LUCC导致的蒸散发加剧致使地表径流减少,地表径流减少是径流量减少的直接原因,而壤中流减少是未来流域径流减少的主要原因。（7）将CMIP6气候模式提取的气候变化信号与SWAT模型耦合,模拟结果表明,南渡江流域21世纪月径流变化主要集中在5-10月,月、季节和年尺度径流整体表现为近期偏低、远期偏高,且雨季径流变化值均明显高于旱季,径流变幅主要随各个时期不同气候路径的降水变幅加强而加强,变幅最高的情景出现在21世纪远期。未来20年,在气候变化和LUCC的共同影响下,南渡江流域的月、季节和年尺度的径流除SSP119路径外,在不同气候路径下均呈减少趋势。据此,南渡江流域未来可能面临用水紧张的问题,应及时采取措施优化土地利用布局,积极应对气候变化下的水文负效应,实现流域水资源和土地资源的合理分配。