面对全球性的环境和气候变化危机,城市化进程中的河口湿地生态系统显得异常脆弱。但是在中国,河口湿地生态系统的环境安全和保护问题尚未得到足够的重视。作为城市内的天然湿地,闽江河口湿地正面临着快速城市化带来的巨大胁迫,社会经济的发展、人口的增长、土地利用/覆盖的变化等因素,使湿地生态环境问题更加突出,湿地功能日趋退化,生态系统服务价值不断减小。迫切需要对闽江河口湿地生态系统的动态演变及驱动机制作出科学的研究和定量评估,以期发现生态系统退化的原因,加强区域生态系统环境安全方面的建设。本文以城市生态系统理论为指导,应用遥感、地理信息系统技术和模型分析等方法,对闽江河口湿地生态系统的土地利用/覆盖变化及驱动力、地表温度变化、生态服务功能价值变化以及水动力—水质变化进行了研究,探讨了近20年来闽江河口湿地生态系统时空动态演变机理,提出建立基于生态管理和生态保育的闽江河口湿地生态系统共轭生态调控策略体系。研究结果有助于全面认识人类活动对湿地生态系统的影响,充分掌握河口湿地生态系统时空演变规律,有效防止城市湿地面积和系统功能退化,逐步加强区域生态环境安全建设,为闽江河口湿地的生态保护和管理提供理论依据和科学借鉴。论文主要研究结果如下：l、系统研究了闽江河口湿地生态系统土地利用/覆盖变化及其驱动力基于TM/ETM+卫星遥感影像和历史统计数据,运用遥感和地理信息系统技术,研究分析了1989-2009年闽江河口湿地生态系统土地利用/覆盖变化及其与驱动力之间的关系。研究结果表明,1989—2009年研究区建设用地面积显著增加,从151.16km2增加到383.76km2,增加了1.5倍。在2009年新增的建设用地中,大约64.25%来自于耕地、林地、水体、湿地和裸地,比例分别为29.47%、25.78%、3.73%、4.61%和0.66%。在耕地面积显著减少的同时,非农人口的比例上升了23.6%。此外,建设用地的扩张在空间上表现出“东扩、南进、西拓”的态势。快速的城市化同时给闽江河口湿地生态系统带来了巨大压力,随之产生了耕地、湿地面积减少等环境退化现象,使闽江河口湿地生态系统遭受损害。而研究区建设用地的增长同国内生产总值(GDP)、人均国内生产总值与产业结构等社会经济因素高度相关,说明快速城市化带来的社会经济发展对土地利用/覆盖变化的巨大驱动影响。2、综合分析了闽江河口湿地生态系统地温时空动态变化运用热红外遥感分析技术,对闽江河口湿地生态系统的地表温度进行反演,并对其进行标准化分级后发现,1994-2009年,区域内29℃以上的高温区不断增多、聚集,高温区增加的部分主要分布在城市用地的新扩展区内,且表现为以闽江为轴,沿闽江两岸密集分布。温度分布与土地利用／覆盖类型高度相关。高温地带的拓展趋势与福州城市发展的主体方向基本吻合。对闽江河口湿地内部样点进行随机抽样统计后发现,湿地温度变化幅度正逐步加大,温度反差越发明显。而积越大的湿地,地表温度波动越小,温度条件越稳定；而积越小的湿地,地表温度的波动越剧烈。湿地总面积与其低温区面积显著相关,大而积湿地对于缓解区域温升具有不容忽视的重要作用。湿地平均地表温度与研究区建设用地面积之间存在着明显的线性正相关关系；城市化进程中,建设用地的扩张是导致湿地地表温度升高的重要因素之一。3、科学评价了闽江河口湿地生态系统生态服务功能价值及其变化运用生态学的方法综合评价并量化了闽江河口湿地生态系统的生态服务功能价值,揭示了生态服务功能价值受土地利用变化和社会经济因素影响下的时空动态演变规律。结果表明,研究区总的生态服务功能价值从1989年的43.32亿元下降到2009年的36.97亿元,这主要归因于湿地而积的减少(下降74.2%)和耕地而积的减少(下降55.3%)。林地、水体和湿地提供了最为主要的生态服务功能价值,三者之和约占区域内总生态服务功能价值的90%。基于长时间序列的TM/ETM+卫星遥感影像、地理信息系统和历史统计数据,对1989年到2009年研究区生态服务功能价值进行计算,分析发现,沿闽江两岸城市区的快速扩张导致了土地利用的剧烈变化,进而造成生态系统服务功能的急剧下降。同时,考虑到土地资源的稀缺性和不同地类特有的生态服务功能,对建成区内湿地和农田实施保护,已经成为现阶段当地政府最为紧迫的任务之一。研究还表明,耕地和湿地的生态服务功能价值与当地国内生产总值(GDP)之间存在着显著的负相关关系。此外,未来的土地利用规划中,应尽可能利用科学合理的政策措施,最大程度地减少城市化带来的不利影响,严格控制城市发展对湿地和耕地的入侵和占用。4、耦合模拟了闽江河口湿地生态系统水动力一水质变化以闽江河口湿地生态系统水环境保护为目标,基于EFDC与WASP耦合模型,对闽江河口湿地生态系统感潮河段进行时空概化,构建了以潮汐水位变化和溶解氧平衡为主要研究对象的感潮河段水动力一水质模型。同时对模型参数选取和率定验证进行研究,通过人工试错法确定了合适的模型参数。随后采用独立于率定参数的数据对构建的模型进行验证,运用图形表示法和相对误差法对模型的可靠性进行了评估,结果表明,建立的耦合模型可适用于闽江河口湿地生态系统的水动力—水质模拟工作。模拟过程设计了3个场景,分析污染源对水源地的影响。在场景1的基础情景中,重点分析研究区的水环境现状。通过模拟分析发现,沿闽江流向观察,河道受潮汐影响逐渐增大,呈现出潮差增大、水位均值降低的变化规律；河道水质状况整体优于III类水平,鳌峰洲一级水源保护区内水质水平部分时刻出现超标；光明港为区域内主要的污染源,在其入江口,高锰酸盐指数和氨氮均超IV类水体标准,为V类水,存在较大的环境风险,应将其作为重点减排对象开展治理。在情景2中,设定对主要污染源——光明港采取减排50%的措施后,高锰酸盐指数明显降低,不再成为水源地的超标因子,污染源减排对水质改善能够起到良好的效果。在情景3中,上游突发污染事件后,临近的水源地受到长达34小时的影响,两度出现超标,污染物的迁移过程表现出扩散条件不佳的特点。5、创新提出了闽江河口湿地生态系统共轭生态调控策略体系针对闽江河口湿地生态系统保护与管理的现实问题,结合环保工作实际,提出建立共轭生态调控策略体系,内容包括总量控制与浓度控制、生态指标与环境红线、生态容量与价值总量、现状保护与预警保育、政府主导与全民参与等调控策略。共轭生态调控策略体系是做好闽江河口湿地生态环境保护工作的良好途径和重要保证,也为河口湿地生态系统的保护与管理提供了崭新思路和有益借鉴。论文的创新点在于：研究内容上,不同于以往研究中主要关注城市化进程中湿地生态系统内部结构、功能效益、景观格局变化等方而的内容,而是将研究重点拓展到对生态系统的时空动态演变特性及其驱动机制的研究和探讨,并以具有典型性的闽江河口湿地为研究案例；技术方法上,基于RS、GIS和模型模拟等定量分析技术,对城市化进程中,湿地生态系统特性进行定量化耦合评价；通过复杂的模型参数率定,构建了适用于河口城市地区使用的水动力—水质耦合模型,并成功进行了情景模拟应用；最终提出闽江河口湿地生态系统共轭生态调控策略体系。