南四湖作为我国华北第一大淡水湖,其水质关系着南水北调和生活用水的质量。近些年来污水的排放以及化肥农药的过量使用加剧了南四湖流域的非点源污染,由于非点源污染受不同景观类型空间布局和组合的影响,为了控制非点源污染,本文基于“源-汇”景观格局理论,利用南四湖流域2010年、2015年Landsat TM数据和DEM数据对南四湖流域景观结构特征及时空变化进行分析;结合统计数据以及空间属性数据对不同景观类型进行氮磷权重赋值,利用ArcGIS进行景观空间负荷对比指数(LCI)、网格空间负荷对比指数(mGLCI)分析,研究“源-汇”景观格局对水体非点源污染风险贡献的时空变化及特点。通过合理分配“源”、“汇”景观布局,使非点源污染在时空过程中达到平衡,最终达到控制非点源污染的目的。主要结论如下:(1)南四湖流域内建设用地和耕地变化明显,耕地主要被建设用地占用。对南四湖流域2010年、2015年南四湖流域景观类型进行时空变化分析发现,南四湖流域主要景观类型为耕地、林地、草地、湿地、建设用地、裸地,其中,建设用地和耕地变化最大,两者存在着相互转化。各景观分布受坡度和相对高程影响显著,随着坡度和高程的增大,耕地和建设用地比重减少,林地、草地比重增加。高程100 m以下以平原为主,耕地为主要景观类型。(2)景观空间负荷对比指数(LCI)分析结果表明,南四湖流域“源-汇”景观格局分布的不合理情况在加重,洸府河、洙赵新河、东鱼河、万福河等水系景观分布不合理问题较其它水系较严重。2010年和2015年的南四湖流域的氮、磷及氮磷在坡度、相对高度以及距离上LCI值均大于0,且有上升的趋势,同时氮污染风险高于磷污染风险。对流域内面积超过1000 km2的大型河流进行LCI指数分析得出,7条河流的LCI值均大于0,洸府河水系氮、磷LCI值均超过0.40,沿途“源”、“汇”景观分布不合理情况较严重,其次洙赵新河、东鱼河、万福河河网内景观结构也需要调整,须对周边沿途县镇“源”景观进行控制。(3)运用ArcGIS进行空间分析,对网格景观空间负荷对比指数(mGLCI)求算得到,五年间,“源”景观面积整体在不断增加,“汇”景观面积在减少,景观分布不合理的情况在加重。在建设用地集中的平原地区,mGLCI值普遍偏高,随着与湖体距离的接近,mGLCI值有变大的趋势。在南阳湖北岸、昭阳湖和独山湖西岸,“源”景观占比较大,景观不平衡问题最为严重。在流域东部山地丘陵地区,因为坡度和高程的增大,林地、草地等“汇”景观分布集中,mGLCI值低至0以下,且有继续减小的趋势,但是面积在缩小。(4)根据景观空间负荷对比指数的空间分析,进一步提出景观格局优化措施与建议。本文通过对关键的高风险地段进行识别来调整景观类型和组合方式,实现对非点源污染风险的控制。本文基于景观生态学等相关理论及景观格局优化相关方法,综合考虑实际景观组合合理程度、对湖体非点源污染风险贡献大小、当地地形和经济特点以及相关政策将南四湖流域划分四个主要景观区域,包括:流域重点生态保护带、河流源头生态保护区及缓冲区、湖体生态保护区和风景区生态保护区,并进行分区域景观布局调整并提出其他建议。