大量研究已经证明城市绿地可以有效地消减大气污染物,但在城市用地紧张的情况下,依靠增加绿地面积改善城市空气质量往往难以实现,因此通过城市绿地景观格局优化来增加绿地对大气污染物的消减作用具有重要现实意义。本研究在武汉市市域冬季(2016年12月-2017年2月)NO2和PM2.5的浓度分布模拟的基础上,应用主成分分析法对武汉市绿地景观破碎化程度、景观优势度、斑块形状复杂程度和斑块离散程度等指数进行了筛选,并利用双变量相关分析法和RDA约束性排序分析法研究了绿地景观格局指数与大气污染物浓度的相关性,以期为城市绿地景观格优化提供依据。主要研究结果如下:(1)武汉市冬季NO2浓度分布从城区到郊区呈现出环状递减的趋势。NO2轻度污染区主要分布在江岸区南部、硚口区东部、江汉区和青山区,NO2良的区域主要分布在建成区周边和郊区中的道路密集区域,NO2浓度等级为优的区域主要分布在远离城区和空气污染源的郊区,不存在NO2中度污染、重度污染和严重污染的区域。总体上,武汉市2016-2017年冬季NO2污染状况较轻。(2)武汉市冬季PM2.5浓度分布以空气污染源为中心呈现环状递减的趋势。PM2.5重度污染区主要分布在青山区,中度污染区分布在空气污染物源及其附近区域和道路密集区域,轻度污染区分布在远离空气污染源和道路密集区的郊区,PM2.5浓度等级为良的区域只有极少分布,位于蔡甸区西南部,PM2.5浓度等级为优和严重污染的区域不存在。总体上,武汉市2016-2017年冬季PM2.5污染状况较严重。(3)武汉市绿地景观格局指数筛选表明,可用平均斑块面积指数(AREA_MN)和斑块密度指数(PD)来描述绿地的破碎化程度,用最大斑块指数(LPI)描述绿地的优势度情况,用景观形状指数(LSI)描述绿地斑块的形状复杂程度,用散布与并列指数(IJI)描述绿地斑块的离散程度。(4)从绿地破碎化程度来看,在不同景观总面积下,绿地平均斑块面积指数(AREA_MN)与NO2和PM2.5的浓度不相关,而绿地斑块密度指数(PD)均与NO2和PM2.5浓度呈极显著负相关,且相关性大小随着景观总面积的增大而增大。在绿地面积比为0-35%时,AREA_MN与NO2和PM2.5浓度呈极显著正相关,且相关系数变化幅度不大,而在绿地面积比大于35%时不相关。在绿地面积比为0-40%时,PD与NO2和PM2.5浓度呈极显著负相关,且相关性大小随着绿地面积占比的增大而增大,而在绿地面积比大于40%时不相关。可见,在绿地面积比较小(<35%)时,绿地的破碎化程度越高,N02和PM2.5的浓度越低,以绿地斑块离散分布为佳;绿地面积比增大后(>40%),则NO2和PM2.5浓度与绿地破碎化程度不相关。(5)从绿地斑块优势度来看,在不同景观总面积下,最大斑块指数(LPI)均与N02和PM2.5浓度呈极显著负相关性,且相关性大小随着景观总面积的变大而变小。在绿地面积比为0-35%时,LPI与PM2.5浓度呈极显著正相关性,与NO2浓度在绿地面积比为0-15%时呈极显著正相关性。总体上,在绿地面积比较低时,绿地斑块优势度越小,N02和PM2.5浓度越低,因此无论景观总面积多大,在绿地面积有限时以斑块面积大小均衡为佳。(6)从绿地斑块形状复杂程度来看,在不同景观总面积下,景观形状指数(LSI)与N02和PM2.5浓度的相关性不显著。在绿地面积比为0-40%时,LSI与N02和PM25浓度呈极显著负相关,且相关性大小随着绿地面积比的增大而增大,而在40%-100%时不相关。综合来说,在绿地面积比小于40%时,绿地斑块形状越复杂,则NO2和PM2.5的浓度越低,绿地面积比大于40%后,绿地斑块形状的复杂程度与N02和PM2.5浓度不相关。说明在当前城市绿地有限面积下(面积比<40%),斑块形状越复杂越有利于NO2和PM25污染物的削减。(7)从绿地斑块离散程度来看,在不同景观总面积下,散布与并列指数(IJI)与NO2和PM2.5浓度始终呈极显著正相关性,且相关性大小随景观总面积的增大而增大,可见景观总面积越大,斑块离散程度越低则越有利于减污。在绿地面积比为0-60%时,IJI与NO2和PM25浓度均呈现出极显著正相关,且相关性大小随绿地面积比的增大呈现出先增大后减小的趋势,在60%-100%时不相关。因此,在绿地面积占比小于60%时,绿地斑块之间的离散程度越小,则N02和PM2.5浓度越低,城市绿地集中斑块组团分布有利于削减空气污染物。