在气候变化和人类活动引起的土地利用变化加剧的背景下,我国降水时空变化特征和水文循环过程也发生了显著变化,给水资源及水生态环境带来严峻考验。基于此,本文以“气候与土地利用变化下洣水流域非点源污染模拟研究”为题开展研究。主要工作及成果如下:(1)运用线性趋势法、有序聚类法和Morlet小波分析等方法对洣水流域水文气象要素的演变特征进行研究。结果表明:近48a来洣水流域年降雨量和年径流量均呈现出不显著的增加趋势,而年平均气温呈现出显著的增加趋势;年降雨量时间序列在1993年发生变异,年平均气温时间序列在1997年发生变异,年径流量时间序列没有发生变异;流域内年降水量、年平均气温和年径流量第一主周期分别为30a、6a和32a;洣水流域年降雨量、年平均气温和年径流量的Hurst指数均大于0.5,表明各气象要素未来均表现为增加趋势;在空间分布上,流域多年平均降水量呈现出东南多,西北少的特点,而多年平均气温则呈现出西北高,东南低的特点。(2)基于Arc GIS软件分析洣水流域六期历史土地利用类型变化特征。结果表明:林地和耕地是流域内主要的土地利用类型,在1980-2015年间,流域内耕地、林地和草地的面积都呈现出减少的趋势,水域和城镇用地呈现增加的趋势。流域1980～2000年间土地利用转移情况和2000～2015年期间基本类似,前一时间段的转移幅度更大。(3)基于2015年土地利用和历史实测气象资料,构建适用于洣水流域非点源污染模拟的SWAT模型,并对流域非点源污染负荷进行模拟。结果表明:模拟期内氨氮的年均负荷为3358.60t,总磷的年均负荷为475.63t;氨氮负荷和总磷负荷输出在时空上具有相似性,年负荷量基本上与年降雨量呈正相关,年内输出负荷与年内降雨量分布基本一致;在空间分布上,氨氮和总磷流失强度高的区域主要分布在流域的西北部,而流域东北部和南部的流失强度则较低。(4)利用率定和验证好的SWAT模型,对25种气候情景、5种土地利用情景和4种气候与土地利用耦合情景下的非点源污染负荷进行模拟,分析非点源污染负荷对气候变化、土地利用变化以及耦合气候和土地利用变化后的响应情况。结果表明:年均氨氮、总磷负荷与降雨量、气温均呈现出正相关的变化;不同历史时期土地利用情景下的年径流量、氨氮和总磷负荷模拟结果差异较小;未来通过实施退耕还林措施,流域径流量出现略微减少的同时能显著的减少非点源氨氮和总磷的负荷量;在未来温度升高、降雨增加的趋势下,洣水流域非点源污染负荷会逐渐增加,流域管理部门在加强土地利用管理的同时,也应该关注气候变化对水环境的影响。