位于我国南方亚热带的珠江流域面积达44.21万平方千米（中国境内流域面积），约占全国国土总面积的4.6%。珠江河口三江汇流，八口入海，河网交错，是世界上最复杂的河口三角洲之一。珠江流域覆盖滇、黔、桂、粤、湘、赣等省区和港澳地区，流域内人口密集、工农业发达。从上游到珠江入海口，大量污染物由企业和沿途城市进入河流并最终通过珠江河口的八大口门入海，从而使珠江口海域营养盐浓度长期超标。珠江口生态环境总体呈亚健康状态，生态多样性较差，赤潮现象频发。现有研究尚未对珠江流域地表水-地下水相互作用及营养盐迁移转化开展系统性研究，难以提供流域尺度完整水循环规律和营养盐迁移转化规律的系统性认识。
本研究以珠江流域为研究区，采用加入了营养盐模块的HEIFLOW模型开展地表水-地下水耦合建模及营养盐循环过程模拟。耦合模型能够模拟流域尺度的水文、生态、土壤侵蚀和氮、磷营养盐迁移转化过程。其中营养盐模块可模拟土壤侵蚀和氮、磷营养盐从土壤到径流再到河道的整个实际物理运输过程以及营养盐在土壤带和河流中的所有化学反应过程，量化人类用水和排水活动的影响，开展土壤带和河流的营养盐平衡分析。研究结果表明，珠江流域多年平均河流入海量和海底地下淡水排泄量分别为3177.24亿立方米和4.15亿立方米，氮和磷的多年平均入海通量分别为108.18万吨和9.56万吨，且氮通量有明显的增加趋势，磷通量有明显的减小趋势。
此外，还利用耦合模型量化了气候变化和人类活动对营养盐入海通量的影响。结果表明，若采用科学施肥建议，将氮肥和磷肥施用量减少约37%，则氮和磷的入海通量分别减少16.79%和5.59%。城市化使得营养盐入海通量稍有增加，植树造林使得氮和磷的入海通量分别减少8.62%和12.34%。在SSP245和SSP585的气候变化情景下，在2053-2071年，多年平均降水减少了约30%，平均气温上升了约1-2℃，河流排泄量减少约45%，营养盐入海通量均减少约35%左右。
 

珠江; 地表水；地下水；营养盐；模型模拟