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农业非点源是影响水体水质的主要污染源之一，近年来，农业非点源污染在我国日益引起了人们的重视，但是，由于非点源污染物质排放的随机性、间歇性、滞后性和复杂性等特点，使得对非点源污染的监测和定量化研究变得十分困难，而非点源污染模型由于其成本低、效率高等优点而成为农业非点源污染研究的主要方法。
三峡库区具有山高坡陡、降雨量大、化肥施用量高的特点，农业生产过程中产生的大量氮、磷等营养物质随支流进入长江，使得库区部分支流回水区出现了水质恶化和富营养化现象，因此，开展三峡库区农业非点源污染研究具有重大的现实意义。本文选取三峡库区大宁河流域和张家冲流域为研究区域，利用参数分布式、长时间序列的非点源污染模型，在数据收集和现场试验的基础上，进行了模型在研究区域的适用性研究，模拟了研究区域土地利用、化肥施用和等高种植对流域营养物质排放的影响，同时，以现场试验为依据，研究了三峡库区典型小流域不同土地利用方式和水土保持措施对水文和土壤侵蚀的影响，取得了以下主要研究成果：
(1)验证了SWAT模型在三峡库区大中型流域(大宁河流域)进行农业非点源污染模拟的适宜性。在大宁河流域，模型能够较为准确地模拟大宁河流域的水文循环过程，效果最好的是表面径流，其次为总径流和基流；对泥沙负荷而言，利用实测数据成功地对模型进行了率定，但在验证期，模型对泥沙负荷的模拟结果偏高；模型对氨氮的模拟结果不准确，t 检验的结果表明，模拟值和实测值之间存在显著性差异，但模型可以进行总磷负荷的模拟，模拟值和实测值存在较好的一致性。
(2)模型在典型小流域(张家冲流域，1.62km<2>)的应用效果优于大中型流域(大宁河流域，4402.2 km<2>)。模型不仅成功模拟了张家冲小流域的径流量，而且对硝态氮、总氮、总磷的模拟结果也表明了SWAT模型在该流域的应用取得了良好的效果，但是，与大宁河流域相同，在该流域模型同样不能准确模拟氨氮的迁移转化过程，模拟值明显低于实测值，二者之间存在显著性差异。
(3)非点源污染物的排放随化肥施用量的减少、退耕还林面积的增加而减少，但由于研究区域内的坡度基本都大于25％，因此，采取等高种植的方式不能有效减少泥沙和营养物质排放量，在研究区域内，采取减少化肥施用量和退耕还林的措施可以有效控制农业非点源污染物的排放。
(4)不同的土地利用类型和水土保持措施组合能够起到减少水土流失的作用，在与张家冲流域气象、地形、土地利用等特征类似的流域，采取土坎篱和坡篱的种植方式均能起到较好的水土保持效果，土坎篱种柑、坡篱种粮和坡篱种茶的径流量和土壤侵蚀量比其它土地利用和水土保持措施组合低，是值得推广的种植方式。
(5)在模型应用中，划分的子流域数量对模拟结果有很大的影响，在相同的参数输入条件下，径流量、土壤侵蚀量和营养物质负荷都随子流域数量的不同而变化，在对一特定流域进行非点源污染的模拟研究时，考虑流域不同划分方案对径流和营养物质流失的影响是十分必要的，选择合适的流域划分方案可以提高模型的精度。