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气候变化和土地利用是影响流域侵蚀产沙的重要因素。科学认识已发生的气候和土地利用变化对径流产沙的影响以及合理预测未来径流产沙对气候和土地利用变化的响应，有助于更好地开展流域防灾减灾、水资源管理和生态环境建设等方面的工作。东北黑土区是中国的商品粮基地，同时也是对气候和土地利用变化较为敏感的区域。近几十年来，该区的水土流失问题已成为制约土地资源和农业可持续发展的重要因素。然而，东北黑土区土壤侵蚀研究较晚，流域产沙模型研究较为不足，亟待在该区开展气候和土地利用变化对流域侵蚀产沙影响的模型模拟研究。因此，本文在总结前人研究的基础上，以东北黑土区乌裕尔河流域为研究对象，通过收集研究区多年气象数据、地形、土地利用以及水沙数据等，应用分布式TETIS模型对该流域的产流产沙进行模拟研究，分析流域侵蚀产沙的特征，并探讨历史时期气候和土地利用对侵蚀产沙的影响;基于CA-Markov土地利用模型，预测2025、2035和2045年土地利用变化情况，并以RCP4.5气候情景驱动HadGEM2-ES气候模式，预估了2021～2050年变化环境下流域侵蚀产沙的响应特征。研究主要取得以下结论: (1)TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好。日尺度模拟下，径流模拟率定期和验证期的NSE≥0.69，决定系数R2≥0.69，体积误差≤10％;泥沙模拟率定期和验证期的NSE≥0.52，R2≥0.60，体积误差≤15％;均符合模型精度要求，总体效果令人满意。分布式TETIS模型能够很好地应用在黑土区乌裕尔河流域，在该区其他流域具有推广前景。 (2)乌裕尔河流域平均侵蚀模数为397.2t/(km2·a)，大于东北黑土区允许土壤流失量200t/(km2·a)，侵蚀类型以面蚀为主。流域内土壤侵蚀与坡度关系密切，土壤侵蚀模数总体上随坡度的增大而增大，0～5°坡度是流域产沙的主要来源。不同土地利用类型土壤侵蚀模数表现为耕地大于草地、林地和居民用地等。坡度较大的耕地和植被覆盖度较低的区域土壤侵蚀模数最高。 (3)乌裕尔河流域1978～2014年间，气候和土地利用均发生了一定程度的变化，并对侵蚀产沙造成了一定影响。降雨量以13.4mm/10a不显著的趋势增加，年均气温以0.28℃/10a显著的趋势增加。土地利用变化总体表现为耕地和草地增加，林地和未利用地减少，建筑用地和水域基本保持不变。气候变化影响下，流域径流量和产沙量均呈逐年上升趋势，尤其在夏季增幅明显。降雨是使径流和产沙量发生变化的主要驱动因子。土地利用变化影响下，流域径流量和产沙量也基本呈上升趋势。双重因子共同影响下，1978～2014年径流量和产沙量分别以0.79×108m3/10a和9.32×104t/10a不显著的趋势增加。1988～1997、1998～2007和2008～2014年，气候变化对径流量的贡献率分别为88.56％、88.04％和106.98％，对产沙量的贡献率分别为46.34％、72.72％和88.58％;土地利用对径流量的贡献率分别为11.44％、11.96％和-6.98％，对产沙量的贡献率分别为53.66％、27.28％和11.42％。随着时间的推移，气候变化对径流量和产沙量的影响在逐渐加深。合理配置土地利用方式，如增大林草地面积等，可能可以减缓气候变化对流域径流产沙的不利影响。 (4)预估2021～2050年，乌裕尔河流域气候和土地利用都将发生一定变化，并影响流域径流产沙。流域降雨量以24.3mm/10a不显著的趋势减小，年均气温以0.56℃/10a显著的趋势增加。预估土地利用变化总体表现为林地、草地、建设用地和未利用地增加，耕地减少，水域基本保持不变。气候变化影响下，与2001～2010年相比，2021～2030、2031～2040和2041～2050年流域的径流量和产沙量均有所上升，尤其在夏季增幅明显，但2021～2050年径流量和产沙量整体呈下降趋势，2021～2030年的年均径流产沙量最大。降雨仍然是使径流量和产沙量发生变化的主要驱动因子，最高温度的升高也对产沙量产生一定影响。土地利用变化影响下，流域径流量和产沙量均有所降低，2045年土地利用影响下的年均径流产沙量最小。气候和土地利用变化双重因子共同影响下，2021～2050年径流量和产沙量分别以0.57×108m3/10a和3.87×104t/10a不显著的趋势减小。2021～2030、2031～2040和2041～2050年，气候变化对径流量的贡献率分别为102.44％、103.85％和107.78％，对产沙量的贡献率分别为106.54％、137.07％和656.71％;土地利用对径流量的贡献率分别为-2.44％、-3.85％和-7.78％，对产沙量的贡献率分别为-6.54％、-37.07％和-556.71％。产沙量较径流量对土地利用变化的响应更为敏感。随着时间的推移，土地利用正在逐渐抵消气候变化对径流产沙量的不利影响，再次说明增大林草地面积，以及减小耕地面积等，可以减缓气候变化对流域径流产沙的不利影响。