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生态系统中氮磷养分的过量输入是导致流域水体污染及水生态破坏的重要原因。近几十年来，随着社会经济的快速发展，人类活动的不断增强，大量的氮磷通过化肥输入、大气沉降、食品输入、污水排放等途径进入生态系统，导致生态系统氮磷输入量不断攀升，并最终引起水体富营养化、生物多样性降低、地下水污染等一系列生态环境问题。 为了实现有效的流域养分管理，本文以淮河流域为研究区，系统分析了1990年以来人类活动影响下的流域氮磷养分输入及其对河流氮磷通量的影响。首先在方法层面构建了区分点源和分散源的人类活动养分输入的估算体系，评价了淮河流域氮磷输入的时空动态，揭示了其输入变化的社会驱动因子;随后量化了河流氮磷通量对人类活动的响应关系，探讨了影响响应关系的因素;最后采用面板数据和回归模型，解析了各输入源对河流养分污染的贡献，模拟了未来情景下河流养分通量的动态变化。本研究主要阐述以下三个科学问题:当前生态系统氮磷输入快速增加最主要的推动力是什么？河流氮磷输出与流域人类活动养分输入是否存在定量的响应关系？如何基于输入输出的响应关系来实现流域氮磷污染的预测？并得出如下结论: (1)淮河流域是中国乃至世界范围内氮磷输入强度最大的流域之一，氮磷输入量分别为27000 kgNkm-2yr-1和2800 kgP km-2yr-1，分别达到全球平均水平的17倍和30倍以上。氮输入方式主要以人类活动分散源输入为主，点源输入仅占总输入量的2％左右。90％的氮磷输入都来源于化肥施用、大气沉降和食品/饲料净进口。1990～2010年期间，氮磷输入量增幅较大，2010年氮磷输入量均达到1990年的1.5倍以上。粮食增产和稳产的需求是导致氮磷输入急剧增加的首要推动力，快速城市化并没有加速氮磷的总量输入，但会使得生活污水排放和大气氮沉降输入量的增加; (2)受纳水体与流域物质输入表现出了较明确的响应关系:人类活动输入的氮中仅有1.8％～4.5％左右会进入水体。与世界上其他流域相比，淮河流域的总氮输出比要远低于全球(25％)和美国流域(24％)的均值。这种低的河流氮的输出比主要与流域高强度水资源开发利用、高密度闸坝水库拦截等作用相关;在淮河上游源头流域中，人类活动输入的磷中约有3％会污染水体，该值也显著低于美国的流域(6％)。这主要是淮河流域80％以上的磷输入来源于化肥施用，其流失受植被拦截和土壤吸附的影响，大多被截留在地表;此外，流域坡度、径流量和土地利用类型等因素均会影响人类活动氮磷的流失和迁移; (3)构建的面板数据模型可解释81％的河流氨氮通量的时空变异，模型结果显示人类活动分散源输入是当前河流氨氮通量的主要污染来源，贡献率达58％;点源氮排放次之，为33％;剩余为自然输入贡献(9％)。构建的线性回归模型可解释67％的河流磷通量的空间变异，结果显示化肥施用仍然是当前河流磷负荷的首要来源。在未来，随着城镇化水平的进一步提高，需重点提升城市生活污水的处理率和排放标准，还需要大力推广化肥的减施增效技术，改善种植结构，从而较大程度减少流域氮磷养分输入对水体的影响。