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我国现处于城市化进程的快速发展期,城市人口快速增长和城市规模迅速扩张,造成土地利用压力剧增,改变了自然流域的土地利用/覆被类型,形成了不同于自然格局的城市格局。城市建设导致绿地面积削减严重、河湖水系生态功能被破坏和下垫面不透水面占比增加,阻碍了地表水与地下水连通性,极大改变了城市地表径流产流过程,从而带来一系列的城市环境问题。本文在对福州城区1991--2016年间土地利用变化分析基础上,借助地理信息系统(GIS)、Fragstats景观指数计算软件,应用SCS模型,探讨景观格局变化与地表径流量变化之间的关系,以期在城市化进程中为土地合理规划及利用、构建城市景观安全格局和解决洪涝灾害频发等问题提供理论支持。本文的主要研究内容和结论如下:(1)1991--2016年间,福州城区景观格局变化显著,建设用地面积大幅度增加,绿地和水域面积急剧减少,湿地在1991--2011年间呈递减趋势,2011--2016年间,湿地面积有所恢复。城区景观格局逐渐趋于高破碎度、形状复杂、连接性差和稳定均衡的方向发展。(2)应用SCS模型对福州城区地表径流变化进行模拟。首先根据福州地区水文气象数据及坡度对模型进行校正,重新率定初损值Ia与最大渗透量S的系数λ,发现当λ取值0.2时模型拟合度最好,模型效率最高;1991--2001年间、2001--2011年间和2011--2016年间,福州城区地表径流分别增加了 10.29mm、1.84mm和1.57mm,表明福州城区景观格局对地表径流的滞留作用逐渐增大。(3)景观格局指数与径流量的回归分析结果表明,景观指数中的景观密度PD、景观形状指数LSI、连接度指数CONNECT和蔓延度指数CONTAG多元组合对径流量的解释性强,R2=0.718,PD与径流量Q呈正相关函数关系,LSI、CONNECT和CONTAG与径流量Q呈负相关函数关系,其中连接度CONNECT对径流变化敏感性最强。(4)在研究基础上,结合福州城区实际情况,提出福州城区景观格局优化策略及减少城市地表产流的措施。