当今世界，尤其是发展中国家，正在经历着一场前所未有的城市化过程。城市化过程中土地利用/覆盖变化无疑已经成为典型的人地相互作用过程，由其所导致的人为活动对生态系统的影响和生态质量退化正逐渐成为制约城市可持续发展的重要因素。不论是土地利用/覆盖变化还是生态质量退化都具有复杂性，开展城市化地区尤其是快速城市化地区土地利用/覆盖变动和生态质量退化复杂性研究，在及时准确获得城市化过程中土地利用/覆盖变化和生态质量退化信息的基础上，认识和理解城市化过程中土地利用/覆盖以及生态质量退化的格局特征、变化过程和驱动机理，建立城市化过程下土地利用/覆盖变动和生态质量退化的动力学模型，寻找城市化过程下生态安全的优化格局，最大限度的减低城市化过程的风险水平，已经成为目前土地利用/覆盖变化研究的科学前沿。本文选择深圳市宝安区为案例区，借助于自组织临界理论对快速城市化背景下的土地利用/覆盖变化和生态质量退化过程进行系统综合分析，研究的基本目的在于认识快速城市化地区城市扩张对土地利用/覆盖变化以及生态质量退化影响的基本特征规律，从复杂性角度展开对城市化生态影响的认识。 论文主要开展了如下工作： (1)土地利用/覆盖空间分布与变动特性分析：研究时段内研究区土地利用/覆盖发生显著变化，城镇用地快速增长，非城镇用地存在明显的结构调整，果园大量侵占农田和林地，主要土地利用/履盖类型由农田和林地转变为城镇用地和果园，其它土地利用/覆盖类型表现出一定程度的波动性。人为活动的剧烈影响，导致各土地利用/覆盖类型破碎化程度逐渐增加，整体景观复杂性先增后减。土地利用/覆盖变化的模式是城镇用地扩张侵占农田和果园，果园和农田进一步侵占林地、水体和滩涂等自然区域。对生态景观变动源、汇分析说明土地利用/覆盖主要变动过程是林地和农田向果园转化(FTM、FTO)，农田、果园和水体向城建用地转换(MTB、OTB、WTB)过程，这些过程将成为后续分析的主体。 (2)土地利用/覆盖变动自组织临界性特征分析：本文将快速城市化地区城镇用地扩张对生态系统的影响总结为城市化生态影响系统，土地利用/覆盖和生态质量分别对应于其实体空间和功能空间。对城市化生态影响系统的微观分析发现该系统具有向自组织临界性演化的条件，动力学过程可以用CA模型模拟，土地利用/覆盖变化的宏观特性表现出空间分形结构和动态分形特征，具有自组织临界性。不同研究时段自组织临界指数的波动，说明土地利用/覆盖变化过程并非处于一个稳定的临界状态，而是在不同的临界态之间变换，从一个临界状态转向另一个临界状态，临界状态变化的实质是城镇用地扩张驱动力与自然条件变化引起的系统内部相互作用参数的改变。 (3)生态质量退化过程自组织临界性研究：生态质量变动的历史趋势研究揭示生态质量退化是研究区研究时段内生态质量变动的主导过程。将生态质量按照其实体空间上土地利用/覆盖的自然和经济属性划分为五级，则第二至四级所占面积比例超过整个研究区95﹪，代表了研究区生态质量的主要状况。对生态功能与实体空间的对应分析发现，第二至四级生态质量作为功能区间分别对应着实体空间中的建设用地集中分布区、农业用地集中分布区和林地集中分布区，城镇用地扩张下生态质量退化过程可归结为建设用地集中分布区侵占农业用地集中分布区和林地集中分布区，农业用地集中分布区也侵占林地集中分布区，最后导致建设用地集中分布区和农业用地集中分布区面积扩张，林地集中分布区面积缩减。生态质量退化过程的统计分析揭示，生态质量退化过程也是一种临界态不断变换的自组织临界性过程，临界性状态改变的原因，来源于与之对应的土地利用/覆盖变动的特性改变。 (4)城镇用地与建设用地集中分布区空间变动SLEUTH模型模拟：利用SLEUTH模拟城镇用地和建设用地集中分布区空间扩张过程，发现此两过程具有类似的动力结构，仅结构参数和影响因素有所变化。