【摘要】景观格局是生态过程在一定时空尺度上综合作用的产物,它对生态系统内的碳水分配以及碳、水循环过程中的耦合作用有极其重要的影响。【目的】为了探讨多尺度下景观格局与水分利用效率的相互作用规律,为景观格局与生态过程耦合关系的研究以及区域生态规划提供一定的理论基础。【方法】本研究采用PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型模拟了千烟洲森林生态系统2000—2014年的水分利用效率,并分析了多尺度下景观格局指数和水分利用效率,年总初级生产力的相关性及其变化趋势。【结果】(1)景观破碎化指数(斑块数量、斑块密度)与水分利用效率在缓冲区为10～80范围内呈显著负相关关系,平均斑块面积和水分利用效率在缓冲区为10～80范围内呈显著正相关关系。(2)景观形状指数(景观形状指数、分维度指数)与水分利用效率在缓冲区为50～100范围内呈显著正相关。(3)景观聚合度指数(相似邻接百分比、聚集度指数)与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10～50范围内呈显著正相关。(4)景观多样性和均匀性指数与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10～20时呈显著负相关,70～100时变为显著正相关。(5)景观格局指数和水分利用效率的相关性表现出明显的尺度效应。(6)总初级生产力和景观格局指数相关性的变化规律同水分利用效率和景观格局指数相关性的变化规律一致。【结论】景观格局与生态过程的耦合受到尺度效应的影响,建议区域生态规划要充分考虑尺度效应,使景观格局与生态过程发挥最大的耦合效用。