水是人类赖以生存的重要自然资源,是可持续发展的核心。但由于气候变化和人类活动的双重压力,水资源短缺,水环境污染问题等日渐突出,严重威胁人类生产与生活。小流域是流域生态系统的重要组成部分,与人类生活和生命息息相关,其研究具有紧迫性。目前的研究主要集中于大中型流域及湖泊水库,基于现场监测与模型的小流域系统治理研究案例鲜见报道。研究小流域水质时空变异特征,定量评估小流域系统治理方案,对流域/区域水资源可持续利用具有重要意义。本研究选取晋江流域上游诗溪小流域为研究区域,应用现场监测、多元统计分析、地理信息技术、流域水质模型、情景分析等方法与技术,开展诗溪流域系统治理研究,取得以下主要研究结果:诗溪流域河流氮形态与浓度具有显著的时空变异性。诗溪流域氮污染组分主要是NO3--N和NH4+-N,流域上游和下游氮污染贡献最大的组分是NO3--N,在中游氮污染贡献最大的组分是NH4+-N。诗溪流域氮浓度中游高于下游高于上游,支流高于干流,左岸高于右岸。诗溪流域TN和NH4+-N浓度在冬季最高,在夏季最低;NO3--N和NO2--N浓度在春季最高,秋季最低。2017～2019年的年际变化为,NH4+-N浓度略有下降,NO3--N浓度有明显的下降,NO2--N浓度有明显的增加;诗溪流域水质影响分析结果表明,建设用地和耕地与水质恶化呈显著的正相关,林地对水质改善有积极作用。在丰水期与非丰水期,耕地是影响氮污染的主要土地利用类型,在非丰水期,林地是影响TN的主要土地利用类型,耕地和果园是影响NH4+-N的主要土地利用类型,建设用地、耕地、果园是影响NO3--N的主要土地利用类型;流量与氮污染指标浓度呈极显著的负相关,流量越大,对流域水质改善作用越大。构建了诗溪流域QUAL2K水质模型,分析污染源控制情景,提出了诗溪流域治理措施。根据诗溪流域实际情况,将其概化为6个模拟河段,支流概化为点源输入,生活污水、畜禽养殖废水及农业废水概化为非点源输入。模型校验结果显示,模拟值与实测值的吻合度较高,表明了QUAL2K模型在诗溪流域具有适用性;情景分析结果表明,统一削减污染源34%、单独削减生活污水65%或削减畜禽养殖废水98%、综合削减生活污水25%以上和畜禽养殖废水55%以上等污染源控制情境下,诗溪流域出水口水质可提升至地表水Ⅲ类水。控制关键源区(小水沟、建设污水处理厂、设置农村分散式污水处理设施)情境下,TN浓度降低了3.2～45.5%,NH4+-N浓度降低了4.6～50.4%,水质可提升至地表水Ⅲ类水;结合情景与流域实际情况,可通过关闭畜禽养殖、削减生活污水、分段实施生态修复等整治措施改善诗溪流域水质质量。