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面源污染是当今世界水质恶化的第一大威胁,其中农业面源污染最为普遍。山东省是人口大省,也是农业大省,同时密集人类活动也使得面源污染日益严重,水污染问题令人堪忧,明确山东省面源污染的空间分布及影响对山东省水资源总体规划与管理有重大参考价值。本文通过收集山东省的日降雨量、DEM、土壤分类和土地利用等数据,以子流域作为控制单元,利用L-THIA模型模拟估算TN、TP面源污染模拟值;对山东省面源污染模拟结果进行空间分异及年内随季度变化研究分析,并通过自组织映射网络(SOM)定义山东省内面源污染的不同模式;最后基于地理探测器探究影响山东省不同尺度下TN、TP面源污染的自然因素和社会因素,主要研究结果如下:(1)以子流域为控制单元,通过L-THIA模型,获得山东省面源污染TN和TP的总负荷分别为681404.33t、38623.91t,单位面积污染负荷量的均值分别为4434.19kg/km~2和252.87kg/km~2。从空间特征上分析,TN、TP单位面源污染的空间变化趋势呈现出西高东低的空间分布特征,污染负荷量的分布较高的区域主要集中南四湖流域、沂沭河下游、徒骇-马颊河下游,其中极值区主要出现京杭大运河南四湖沿线。(2)以日降雨量驱动L-THTA模型,获得山东省年内不同季度的面源污染负荷季度性变化的规律,呈现第三季度>第二季度>第一、四季度的趋势。另外,山东省TP面源污染空间变异程度受年内季度影响较大,第二、三季度空间变异较大,第一、四季度空间变异较小;而山东省TN面源污染空间变异程度受年内季度影响较小。(3)以子流域为控制单元的面源污染数据,通过SOM聚类模式分析并结合山东省面源污染特征分析,获得三种不同的污染模式,分别为“低海拔高负荷风险模式”区域,主要位于湖西平原及鲁西北平原地区,TN单位面积负荷为5262.36kg/km~2,TP单位面积负荷为293.27kg/km~2;“高-低海拔较高负荷风险模式”区域,主要位于鲁中南部分山区、胶东半岛部分丘陵及黄河下游平原地区,TN单位面积负荷为4503.03kg/km~2,TP单位面积负荷为252.475kg/km~2;“高海拔低负荷风险模式”区域,主要位于鲁中山区和胶东半岛中部,TN单位面积负荷为3225.32kg/km~2,TP单位面积负荷为196.27kg/km~2。(4)基于地理探测器探究山东省“双尺度”下的面源污染影响因素。研究结果表明:省级尺度下土壤黏粒含量和土壤砂粒含量等自然因子和耕地面积、建设用地面积、化肥折纯量等社会经济因子对山东省TN、TP面源污染的空间变异均具有较大影响。在污染模式尺度下自然因子和社会经济因子的影响程度均发生了变弱趋势,其中自然因子变弱趋势最为明显,q统计值低于0.5,除耕地面积、建设用地面积、农林牧渔总产值和化肥折纯量等社会经济因素保持较高的q统计值,其他社会因素的影响程度也明显下降。