目前,非点源污染已成为我国水环境的主要污染源,人类对水资源的过度开发和破坏导致流域非点源污染形势越来越严峻。另外,气候变暖显著改变了水循环的时空变化,导致极端降雨径流事件频发,进而驱动流域非点源污染发生变化。持续增长的污染物质随降雨径流迁移扩散,加剧河湖水库等水体水质的恶化,严重威胁人类用水安全及生态环境,甚至影响人与自然和谐发展。开展流域非点源污染模拟并深入探索气候变化对其的影响,具有紧迫的现实意义,不仅可以在理论上进一步完善非点源污染对气候变化响应研究的方法体系,使研究结果更加科学丰富,也可为气候变化下流域非点源污染精细化防控和水资源保护提供科学可靠的依据和支撑。本文以典型小流域—库区流域—飞来峡流域多空间尺度非点源污染模拟与评价为研究基础,以区域气候模式动力降尺度为主要研究手段,深入开展气候变化对流域非点源污染的影响研究,主要研究内容及结论如下:（1）利用典型小流域降雨径流水量水质同步监测结果,探究北江流域降雨径流与非点源污染之间的变化规律特征,基于平均浓度法将场次降雨污染物平均浓度近似作为典型日污染物浓度,解决场次降雨数据与SWAT模型日尺度之间的尺度不匹配问题,对模型进行参数率定及验证。结果表明,NH3-N和TN等易溶物具有非常明显的初期冲刷效应;SWAT模型对小流域径流过程和典型日污染物负荷的模拟效果较好,径流模拟率定期和验证期NS系数分别为0.85和0.73,相对误差分别为-5.28%和-14.28%;在典型日非点源污染模拟上,SWAT模型对于雨强高和雨量大的典型日模拟效果最佳,相对误差基本控制在10%以内,雨强较低时模型表现较差。（2）针对飞来峡库区流域的非点源污染情况,采用等标污染负荷法和聚类分析法对其进行综合评价,探讨库区流域各污染来源的负荷比及各镇区的非点源污染程度。结果表明,库区流域4种污染来源的负荷比排序为生活污水（57.79%）>畜禽养殖（38.13%）>种植业（2.38%）>水产养殖（1.69%）;10个镇区的污染负荷比排序为石灰铺镇>大站镇>英红区>望埠镇>黎溪镇>西牛镇>连江口镇>水边镇>飞来峡镇>英城镇,其中,石灰铺镇和大站镇负荷比均接近20%;聚类分析结果亦表明,库区流域中上游的镇区污染程度非常高,如大站镇、石灰铺镇、望埠镇和英红区等,需进行非点源污染重点防控。（3）基于SWAT模型模拟飞来峡流域日、月尺度径流,并对流域内非点源污染进行分析计算,探寻非点源污染时空分布特征及规律,结合地表水环境质量标准,对非点源污染优先控制区进行有效识别。结果表明,流域出口处日尺度径流NS系数在率定期和验证期分别为0.85和0.77,月尺度则分别高达0.96和0.80,体现了SWAT模型的高精度和高适应性;在污染物模拟中亦然,出口处NH3-N率定期和验证期NS系数分别为0.775和0.633,TN则均为0.589,相对误差均控制在25%以内;NH3-N浓度较高的区域主要位于人口密度大、生活污水散排多的主河道地区,而TN浓度较高的区域则位于武水流域、浈水上游、连江上游及滃江流域中部等耕地多、施肥量大的区域,表现出强烈的地区差异;从季节上看,NH3-N和TN的污染程度排序同为春>冬>秋>夏;特级控制区多位于武水上游、连江上游东部和浈水上游,一级控制区多位于武水中下游、南水流域和连江中下游,二级控制区则多位于滃江流域、流域中部和锦江流域。（4）采用改进的分位数映射法对区域气候模式RegCM的输出降雨进行偏差校正,包括降雨日数和降雨频率的校正,并利用SWAT模型与极端降雨径流指数,预估流域内极端降雨径流事件的变化趋势。结果表明,改进的分位数映射法对RegCM的输出降雨校正效果非常显著,有效地消除了虚假微量降雨,也增强了各GCMs捕捉流域降雨特征的能力;预计流域内未来极端降雨事件将有所增加,从中远期未来RCP4.5情景下RX5day、SDII和近期未来RCP4.5情景下R20、CWD等指数的表现可知;预计流域内未来年均径流量将增加10%以上,中远期未来RCP4.5将是增量最大的情景。（5）综合考虑气候变化、土地利用变化和社会经济发展变化,深入探索流域未来时期非点源污染的变化,并结合基准期优先控制区识别结果,有效识别未来时期非点源污染优先控制区,从流域尺度和行政单元尺度分析年度和季节性非点源污染时空分布特征。结果表明,流域内非点源污染在近期未来和中远期未来均有所加剧,近期未来的加剧程度高于中远期未来,RCP4.5情景下的加剧程度高于RCP8.5情景;锦江流域、武水流域下游、南水流域、连江流域上游等地的污染物浓度变化率较高;S级和A级控制区在流域尺度上多位于南水流域、武水流域下游、锦江流域右岸和连江流域上游等地,行政单元尺度上则多位于乳源县、仁化县西南部和宜章县、连州市和韶关市等地。