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本文采用沉积物磷形态的标准测试法SMT法对于桥水库上游流域33个样点的河流沉积物不同形态的磷进行连续分级提取,并对各形态磷的含量和空间分布特征进行统计分析,揭示了于桥水库上游流域河流沉积物磷的空间异质性及其与环境因素的关系;通过分析沉积物磷含量与水体磷浓度的定量关系,并基于SWAT模型模拟不同情境下沉积物磷的空间变化特征,探讨在丰水年和枯水年情景下流域30年的土地利用变化对沉积物磷负荷影响,为于桥水库流域水环境的保护和治理提供理论依据。本研究的主要结论有以下几点:(1)于桥水库上游流域河流沉积物中各形态磷含量空间分布差异较大。各形态磷含量大小顺序为:Ca-P>OP>Fe/Al-P,其中OP和Fe/Al-P变异系数较大,分别为71.90%和100.49%,TP变异系数较小(39.63%)。全局自相关分析表明,五种形态的磷当中,只有有机磷(OP)和铁铝磷(Fe/Al-P)在空间分布上存在聚集模式,其对应的Moran’I指数分别为0.27和0.19;自相关分析结果表明,有机磷(OP)和铁铝磷(Fe/Al-P)热点区均位于流域中下游,冷点区在流域上游。(2)相关性分析结果显示,沉积物中的Fe/Al-P和OP含量与河流水体中的总磷和磷酸盐浓度均存在极显著的相关性(P = 0.01),相关系数R分别为0.635和0.628;沉积物Fe/Al-P含量和OP含量均与水体TP浓度存在较好的线性回归关系,回归系数为R2分别为0.58和0.55。(3)从1984年到2015年流域内各种土地利用类型的面积和结构组成均发生了不同程度的变化。园地面积和城镇建设用地面都在不断增大;耕地和林地面积均显著减小。流域土地利用结构空间变化的主要特点是上游以林地向园地转变为主,中下游以耕地向城镇建设用地转变为主。(4)枯水年和丰水年情景下流域沉积物磷负荷的时间变化特征一致。流域沉积物铁铝磷和有机磷负荷都在稳步增大,其中,耕地和林地产生的铁铝磷和有机磷负荷随时间变化在不断减小,城镇和园地产生的铁铝磷和有机磷负荷在急剧增加,城镇逐步取代耕地成为现阶段影响沉积物磷负荷的主导土地利用类型。(5)从单一类型来看,不同的土地利用方式对沉积物营养元素负荷的影响作用和程度不同。城镇建设用地和耕地对沉积物磷负荷增加具有正效应；林地对沉积物磷负荷具有显著负效应;园地对沉积物磷负荷的增加具有一定的促进作用,草地对沉积物磷负荷的影响不明显。