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人类活动改变流域集水区土地利用方式的同时提高了土壤重金属水平，并进一步影响其地表水负荷。本文以我国典型山塘水库小流域—福建省厦门市坂头水库流域—为例，通过长期定位监测研究该城镇化流域土地利用类型对地表水重金属负荷的影响，并结合遥感影像解译、野外实地采样、土壤重金属分析和GIS地统计方法，针对小流域尺度土壤重金属空间变化及其环境风险与土地利用方式相关性研究进行方法论的探索。在该流域的5个次级流域内设置6个监测点，于2012年3月—2013年12月针对7种具有人为输入源特征重金属（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni、Mn）地表水负荷进行定位定期监测。按照不同土地利用类型覆盖面积为权重，以统计最小样本数要求为准则，在该流域内共采集150个表层土壤样品，针对6种具有人为输入源特征重金属（Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd）土壤负荷进行分析。主要研究结果如下：除Cr外，农业用地和城镇用地对地表水重金属负荷的增加有着显著贡献，而林地和绿地对地表水重金属负荷几乎没有贡献。与参照点（水源地）相比较，人类活动引起的土地利用变化在不同程度上增加了地表水重金属负荷。农业用地占主要部分的次级流域在监测点的重金属负荷比其它次级流域显著较高。根据中国地表水环境质量标准（GB3838-2002），在农业用地占主要部分的次级流域各监测点，地表水Cu和Zn浓度偶尔超过Ⅰ类水质标准，但流域所有监测点的Mn浓度则完全超过饮用水标准。集水区农业用地面积与其汇水点地表水Cu、Zn、Cd和Mn浓度呈显著正相关，而城镇用地与地表水Pb和Cd浓度的正相关性比农业用地更显著。降雨不仅是地表水重金属负荷的一个重要来源，而且是一个驱动因素。总之，城镇化将会导致流域地表水水质的恶化。与林地和绿地相比，城镇用地和农业用地表层土壤重金属负荷显著较高；土壤重金属富集水平及其潜在生态风险依次为：城镇用地>农业用地>绿地>林地；城镇化加重了流域土壤重金属Cu、Zn和Cd的污染风险。土壤Pb富集水平与土地利用方式无关，可能为大气沉降来源，与区域大气污染有关；所有土地利用方式土壤Cr和Ni总量低于区域土壤背景值，但城镇用地的富集指数显著高于林地。