随着数量化方法和信息技术的广泛应用、研究领域的逐步拓展及生态学理论体系的逐步完善,景观生态学已成为当前国际研究前沿和热点领域。从1990年起郑州进入快速城市化时期,在推动了社会经济高速发展的同时,也不可避免地引发了城市景观格局和生态过程的变化,产生了一系列生态和社会经济的后果,严重地影响城市进一步发展。从景观生态学角度出发,城市所面临的环境污染、生态破坏、交通堵塞、热岛效应等问题,大多是由于城市景观的组成、结构和格局不合理,景观要素间在结构、功能和空间关系等方面不协调造成的。因此,研究城市区域景观结构和动态变化特征,对于揭示景观演替的机制和规律,预测城市复杂生态系统的演变趋势,建立可持续的城市化发展模式具有重要意义。文章以郑州市区和近郊区1988、1995和2002年三幅遥感影像为基础数据源,在景观生态学相关理论、遥感和地理信息系统技术支持下,通过遥感影像解译、景观格局指数选取与计算、逐步回归分析等,对城市景观格局变化及其驱动力进行全面分析,并在景观格局分析基础上,基于景观生态优化原则,对郑州市景观空间生态优化进行了探讨。主要结论如下:(1) 1988-2002年来郑州市建设用地、林地显著增加,水浇地、旱地明显减少,且呈持续减少趋势。其中建设用地增加85.27km2,主要由农村居民点和水浇地转化而来,达67.76%。景观空间结构仍以农业用地为主,水浇地、菜地和旱地三者所占比重变化不大,约为55.81%,而建设用地处于斑块地位。(2) 14年来,建设用地破碎度降低,分布趋于集中连片;农用地分离度和破碎度增大,景观趋于复杂破碎;整体城市景观趋于复杂化、破碎化和多元化。对城市景观NDVI和空间梯度变化进行了分析,表明受自然和人为干扰双重作用,郑州市植被覆被表现出局部有所改善、总体恶化的演化趋势,城市景观存在显著空间梯度变化特征,且存在明显方向分异,NW-SE向为城市扩展主轴线。(3)对城市扩展数量、强度以及空间分异特征进行了分析,表明2000年以来进入快速扩展时期,且主要集中在三环路内。城市扩展空间分异特征明显,东部金水区扩展强度最大,年均扩展2.24 km2,而北部的惠济区最小。对城市扩展的驱动力进行了分析,表明自然条件是城市扩展限制性因素,社会经济和交通条件是决定性因素,城市规划与政策导向是关键性因素。(4)针对当前郑州市生态建设中存在的问题,结合多样性、整体性、持续性等原则,提出景观空间生态优化对策:推行文化兴市战略,塑造良好城市风貌;优化城市结构与布局,促进城市协调发展;加强生态建设,营建良好生态环境。论文共分八部分:第一部分引言,简要介绍了研究背景、内容和意义、研究思路和技术路线。第二部分研究进展,简要回顾了城市景观生态学国外研究进展,重点阐述了当前国内研究现状、存在不足和今后发展趋势。第三部分研究理论基础,包括景观和景观生态学、城市景观和城市景观生态、城市景观格局与过程等相关概念以及等级尺度、空间异质性、自组织等基本理论。第四部分研究区概况,包括自然地理条件、社会经济概况。第五部分研究方法,包括遥感影像处理分类以及景观格局指数合理选取等。第六部分研究结果,包括景观镶嵌体动态和斑块动态变化以及城市建设用地空间结构以及城市扩展速度、强度和驱动机制等。第七部分景观生态优化分析,包括景观生态优化原则和对策等。第八部分为结论与展望。