长期以来水资源的短缺、土地资源的流失和污染严重威胁到社会经济的可持续发展。江西长江中下游地区的三大主要暴雨区之一,由于特定的地理位置和气候条件,洪涝干旱灾害频繁,水土流失较为严重。南丰县是典型红壤丘陵地貌,上世纪末和本世纪初,南丰蜜桔产业快速发展,种植面积迅速扩大,在一定程度上致使地表原有植被被破坏,地表裸露,导致严重水土流失。在此基础上,从景观格局角度进行景观格局优化以期缓解水土流失现象,为水土保持提出合理、科学的理论依据。本文以南丰县作为研究对象,以土地利用数据、数字高程模型数据、水土流失数据等为数据源,综合运用景观生态学理论及BP神经网络模型和Arc GIS技术,分别从土地利用和地形因子角度分析景观格局对水土流失的影响。基于以上分析,结合主成分分析法,建立定量描述研究区景观格局与水土流失耦合关系及情景模拟的BP神经网络模型,并进行景观格局优化以期减少水土流失情况。本研究成果可为以柑橘为主的经济果树种植区水土流失防治提供理论支撑和参考。论文获得如下主要结果:(1)应用Arc GIS和Fragstats软件分析研究了南丰县景观格局与水土流失变化情况,其结果表明:南丰县景观类型主要以林地景观、耕地景观、园地景观为主,以林地为基质景观。1995-2015年,南丰县景观格局发生较大改变,以南丰蜜桔为主的园地景观大面积成片式增长,主要分布在水源丰富的盱江及其支流两岸。林地和耕地减少。林地的水土流失类型以轻度为主,园地和耕地主要水土流失类型以极强为主,从1995-2015年研究区整体的水土流失发生波动变化。(2)地形因子与水土流失相关性分析。从1995-2015年,坡度在≤5°坡度范围的景观产生的水土流失面积最大,园地在此坡度的水土流失面积从93.42km~2增至148.18km~2。从高程角度分析,研究区61.90%的面积在100-249m的高程带,林地景观和园地景观在100-249m高程带产生的水土流失面积最多,≤100m高程带的各景观类型水土流失率最高。从1995-2015年,各高程带水土流失率均有增长趋势。(3)将景观指数与水土流失数据进行相关性分析,得出最大斑块指数、景观形状指数、面积加权平均形状指数、边缘密度等景观指数与水土流失有显著相关性,但是单一的景观指数很难准确刻画它们之间的关系。(4)建立研究区景观格局与水土流失之间的BP神经网络模型。基于土地利用、高程、坡度等景观要素与水土流失关系的讨论下发现,景观指数与水土流失之间的非线性映射关系。运用神经网络解决复杂问题的优势,选取景观形状指数、面积加权平均形状指数、同类相邻比例、斑块凝聚指数、聚合指数、归一化景观形状指数6个景观指数因子,建立南丰县景观格局指数与水土流失的BP神经网络预测模型,通过优化景观空间结构、整合景观功能、提高植被覆盖度,以期减少水土流失面积,为南方红壤经济果树种植区的水土流失防治提供参考。