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非点源污染(Non-point Source Pollution)是制约城市可持续发展的主要环境问题之一，城市非点源污染控制已经成为当今国际环境保护研究的热点领域，但其污染形成机理及控制对策研究还十分薄弱。本文基于景观生态学原理，选择湖北省武汉市汉阳区，开展了城市非点源污染机理及控制规划的系统研究。
以城市土地利用类型与城市非点源污染的关系为主线，在景观格局特征分析的基础上，发现了不同土地利用类型对非点源污染的贡献，以及城市化过程对非点源污染的影响；从城市非点源污染“源”“汇”控制的角度，基于模型模拟，阐明了绿地和湖岸缓冲带对城市非点源污染的控制作用；基于L-THIA水文模型和Arcview3.2软件，开展了以敏感性评价为核心的非点源污染控制区划，进而提出了汉阳区城市非点源污染控制的分级规划方法。具体研究结论如下：
①土地利用类型对湖泊水质的影响汉阳区以工业和农业用地为优势景观类型，居住地斑块的分布最为破碎，商业和林业用的面积很小分布集中。在全湖汇水区和小汇水单元尺度上，滩地和居民地都是对湖泊水质影响最为显著的类型。滩地与湖泊污染呈显著负相关，具有阻滞污染物的作用；而居民地与湖泊污染呈显著正相关，成为污染物的主要来源。采用空间替代时间的方法，研究土地利用类型与湖泊水质的关系，在一定程度上弥补了普遍存在的水质和土地利用历史同步监测数据缺乏的问题。
②城市化过程对城市非点源污染的的影响年均径流量和非点源污染物年均负荷随着城市用地/非透水性下垫面的增加而增加。林地和草地与年均径流量和非点源污染年均负荷呈负相关，相当于非点源污染物的滞留区，其中草地的影响系数大于林地；而农业用地、高密度居民区/商业用地、工业用地以及低密度居民区与年均径流量和非点源污染年均负荷呈正相关，成为非点源污染物的“源”土地利用类型，其中工业用地的影响系数最大，农业用地是营养物质污染物的主要污染源，居民区是重金属污染物的主要污染源。另外，土地利用变化对年均径流量的影响远大于对污染物年均负荷的影响。
③景观格局调整对城市非点源污染的控制效果绿地面积增加可以降低非点源污染，其显著程度主要取决于汇水单元上非点源污染物本底值、汇水单元面积以及汇水单元内的土地利用格局，去除效果与本底值和汇水单元面积呈反比。林地和草地湖岸缓冲带对非点源污染物的去除效果基本相同。在小汇水单元尺度上，湖岸缓冲带对非点源污染物去除效果各不相同，其中龙阳湖LY3小汇水单元和墨水湖MS3小汇水单元上缓冲带的去除效果最显著，而南太子湖NT24小汇水单元的效果最差；缓冲带对总磷的去除效果最好，其次为总悬浮物和总氮，而化学需氧量和铅较差。全湖汇水区尺度上，湖岸缓冲带对非点源污染的去除效果并不理想。L-THIA水文模型和ArcGIS模拟相结合，进行城市绿地和湖岸缓冲带对城市非点源污染控制效果评价，实现了城市非点源污染控制的城市绿地比率和湖岸缓冲带适宜宽度的定量研究，为城市非点源污染控制规划提供了数量化方法。
④城市非点源污染控制规划基于景观格局与生态过程相互作用的原理，提出了以敏感性评价为核心的城市非点源污染定量区划方法。依据非点源污染敏感性，可将汉阳区划分为不敏感区、轻度敏感区、中度敏感区和高度敏感区，其中高度敏感区用地类型以商业用地和高密度居民地为主。进而提出了城市非点源污染控制分级规划的基本框架。在全湖汇水区尺度，应用了以湖泊为中心由近及远的圈层控制结构；在小汇水单元尺度上，以非点源污染高度敏感单元为例，完成了最佳土地利用格局规划。规划与管理相结合的景观生态学途径，对城市非点源污染控制规划具有指导意义。