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在城市化快速发展的进程中,城市土地利用类型及下垫面条件发生极大变化,城市水文循环过程随之改变,导致城市内涝及面源污染问题日益严重。大量研究表明,汇水单元内不透水面比例是影响城市地表径流水量水质的主要因素,且近年来许多学者力图探索不透水面积比例阈值对流域或汇水区水文响应的影响。然而,国内外关于透水/不透水面空间格局特征如何影响城市面源污染过程(汇流及污染物迁移)的研究还比较缺乏。鉴于此,本研究借鉴景观生态学中解决空间格局与生态过程的思路,通过选取合适的景观格局指数来分析汇水单元内透水斑块的空间分布和构型对水文过程与污染输出的影响,揭示透水/不透水斑块静态空间格局与汇水区单元内径流污染输出动态过程的关系,从而识别和评估透水/不透水表面空间构型(斑块面积、距离和形状等)对地表径流量及污染量的影响。主要得出以下结论:(1)表征破碎度的斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)分别与Q及Ld呈正、负相关,PD与Ld呈显著正相关(r=0.59,P<0.05,以COD计),LPI与Ld呈显著负相关(r=-0.60,P<0.05,以COD计)。(2)表征复杂度的景观形状指数(LSI)和平均斑块形状(MSI)分别与Q及Lp呈正、负相关性,其中LSI与Lp呈显著正相关(r=0.61,P<0.05,以TP计),MSI与L_p呈极显著负相关(r=-0.62,P<0.01,以TP计)。(3)表征聚散度的内聚力指数(COHESION)和分散指数(SPLIT)分别与Q及Ld呈负、正相关性,其分别与Ld呈显著相关性(r=-0.59,r=0.6,P<0.05,以COD计)。(4)在城市小尺度透水面格局规划上,合理安排透水下垫面空间配置,适量减少细小规则斑块的散乱分布,增设较大的不规则斑块或斑块群,对有效调控地表径流及污染具有积极影响。