1、本論文首先綜述了復雜性理論及其在城市生態(tài)系統(tǒng)評價、恢復和規(guī)劃模型應用中的研究進展，指出復雜城市生態(tài)系統(tǒng)模型現(xiàn)狀研究中存在的問題，并具體針對復雜生態(tài)系統(tǒng)的城市生態(tài)環(huán)境質量評價模型、城市生態(tài)服務功能分區(qū)、城市河流生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型、城市土地利用生態(tài)適宜性評價模型、城市河流生態(tài)系統(tǒng)恢復和城市綠地系統(tǒng)生態(tài)規(guī)劃等方面，從數(shù)學理論、方法和應用相結合，定量與定性相結合的角度出發(fā)，系統(tǒng)的研究了基于復雜性理論的城市生態(tài)系統(tǒng)評價、恢復及規(guī)劃方面的新理論、

2、新方法，以期建立的復雜生態(tài)系統(tǒng)模型和研究結果更符合客觀規(guī)律和事實。 本文的研究工作和研究成果包括以下內容： (1)針對影響因素多，數(shù)據(jù)搜集困難的城市生態(tài)系統(tǒng)，基于遙感解譯(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)及空間模擬等方法與技術，建立了城市生態(tài)環(huán)境質量綜合評價模型。選擇位于湘江下游湘中丘陵結合處的長沙市作為研究對象，通過對長沙市生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀的辨識與模擬和TM/ETM+遙感影像解譯，分析了研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及變化趨勢，進行

3、了生態(tài)環(huán)境質量評價。該方法的主要特征是突出樹狀層次結構的特點和層次排序的特性，模型層次分明，計算便捷。研究結果表明長沙市生態(tài)環(huán)境質量狀況良好以上級別的區(qū)域面積僅有827.64 km2，占總面積的7.0％；而生態(tài)環(huán)境較差的區(qū)域其面積達到6187.14 km2，占總面積的52.4％。得到的結果與實際情況相符合，為確定生態(tài)敏感性和生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分布格局和生態(tài)功能區(qū)劃提供了重要的依據(jù)。(2)基于遙感解譯(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS

4、)及空間模擬等方法與技術，構建城市生態(tài)敏感性綜合評價模型、生態(tài)服務功能評價模型及生態(tài)功能區(qū)劃模型。選取適宜于長沙市紅壤丘陵區(qū)域的耀關評價指標，對區(qū)域內各級指標生態(tài)敏感性和各項服務功能分布進行綜合評價和分級，得出長沙市綜合生態(tài)敏感性等級圖和生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性分區(qū)圖?；陂L沙市生態(tài)環(huán)境質量綜合評價結果，生態(tài)敏感性分析和生態(tài)服務功能重要性分析，按照等級性原則及生態(tài)功能的重要性，將長沙市劃分為5類生態(tài)功能分區(qū)，并分析各類生態(tài)區(qū)的重要性及生態(tài)

5、功能，為制定長沙市生態(tài)系統(tǒng)恢復和規(guī)劃方案提供科學依據(jù)。(3)分析確立河流生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標中不確定性因素存在的原因和種類，構建適用于城市河流生態(tài)系統(tǒng)的定量與定性結合的健康評價指標體系。運用模糊層次分析法，建立基予不確定性的模糊層次綜合評價模型，并將理論應用于長沙市河流生態(tài)系統(tǒng)，查明城市河流的健康狀態(tài)，研究結果可豐富河流生態(tài)系統(tǒng)健康研究理論體系，彌補當前生態(tài)系統(tǒng)健康與修復研究中城市河流方面的缺乏，對退化城市河流生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復起到很

6、好的指導作用。(4)針對土地適宜性評價中采用定性和單因素方法而產生的主觀、片面和精度低等缺點，分析了土地適宜性評價中的不確定性因素，并提出基于不確定性和灰色系統(tǒng)關聯(lián)度的土地生態(tài)適宜性評價模型。在野外生態(tài)調查和地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感(RS)的支持下，采用AHP法確定各評價因子的權重，運用改進的土地生態(tài)適宜性評價模型對長沙市城市土地利用進行定性和定量的評價，并根據(jù)評價結果提出城市用地規(guī)劃的相應對策。(5)基于復雜性理論和恢復生態(tài)學理論

7、，面向城市河流生態(tài)系統(tǒng)健康的需求，論述了城市河流生態(tài)系統(tǒng)恢復的概念內涵和河流生態(tài)系統(tǒng)恢復遵循的原則，提出了以河流生態(tài)完整性為終極目標的多目標整體恢復思想。以長沙市湘江生態(tài)廊道為例，從植被恢復、物種多樣性保護和河流廊道景觀設計三個方面探討了長沙市湘江生態(tài)廊道規(guī)劃和設計的技術途徑，從功能和空間兩個層面上提出和討論了長沙市湘江生態(tài)廊道復合開發(fā)模式。(6)總結探討了城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的恢復生態(tài)學和景觀生態(tài)學理論基礎，在長沙市生態(tài)概況調查和綜合評價

8、的基礎上，根據(jù)長沙市經濟發(fā)展需求和創(chuàng)建國家園林城市的總體要求，探討了長沙市生態(tài)綠地系統(tǒng)的總框架和城市生態(tài)綠地體系的規(guī)劃布局策略。 本文基于城市生態(tài)系統(tǒng)的復雜性特征，較為系統(tǒng)、深入地提出了基于復雜性理論的城市生態(tài)系統(tǒng)評價、恢復和規(guī)劃的理論與方法，一方面豐富和完善了針對復雜城市生態(tài)系統(tǒng)的模型理論與方法，在本質上加深了對復雜城市生態(tài)系統(tǒng)內在機制和客觀規(guī)律性的認識，具有一定的理論意義。另一方面，本文以長沙市生態(tài)系統(tǒng)為實例研究證明，基于復