随着经济的快速发展和沿海地区人口的迅猛增加，围垦被认为是解决城市和工业扩张时土地短缺问题的有效措施。但是，沿海发展广度和力度的加大已经使滨海湿地生态系统遭到严重破坏。本文以辽东湾北部地区作为研究对象，利用1977-2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源，分析研究区近40年海岸线、景观结构和格局的时空演变，并以“空间代时间”的研究方法进一步探索不同围垦历史下区域景观格局的演变规律。另外，本文通过野外调研以及土壤样品的采集，在对样品的土壤理化性质和重金属进行处理、提取和分析基础上，进而探讨不同围垦历史（空间代时间）和不同土地利用强度对土壤环境的影响。主要研究结论如下:　　(1)研究区在近40年的时间里，海岸线整体表现为向海扩张的态势。但是在1985-1993年间，由于水产养殖、滨海大道修筑和农业的围垦筑坝等围垦活动，海岸带各部分均发生严重的侵蚀。自2002年以来，研究区各部分均表现为向海扩张的趋势，近海养殖和新区的建设使第一部分(A)和第四部分(D)两处的自然岸线大量转为人工岸线，而平坦的海底地形、携带大量泥沙的向东潮流、风浪等是第二部分(B)和第三部分(C)两部分自然淤积，形成大量滨海湿地的主要原因。90年代初期，随着围垦活动的不断向海扩张，自然滨海湿地景观破碎度不断增强，形状复杂的斑块逐渐转变为趋于规则而简单的斑块。但在2002-2013年间，芦苇、潮间带盐沼等植被在围垦区外围逐渐生长，加之部分围垦区内，在围而未垦的土地上生长着碱蓬等内陆耐盐植被，景观整体的形状再次趋于复杂，景观多样性再次增大。此外，景观类型也发生了显著的空间变化，芦苇，水田、居住用地和工业用地类型不断向海扩展。　　(2)在围垦初期的0-25年期间，研究区土地利用程度综合指数呈对数的上升趋势，而土地利用多样性指数则下降较快。在围垦25-90年间，人类对区域的土地利用开发力度趋于稳定。土地利用强度指数和土地利用多样性指数变化并不明显。总体来看，区域景观格局在不同的围垦历史下存在一定的演变规律，同时可以探究出不同地区人为干扰活动的临界点，临界点越低，区域的开发强度越大。　　(3)以盘锦市大洼县西南沿海围垦地区为研究对象，采用“空间代时间”的研究方法，探讨围垦历史是如何影响土壤理化性质和重金属的浓度分布。从相关分析和因子分析得到的结果可以表明，土壤颗粒组成是控制重金属浓度分布的主要物理因素。利用多元方差分析，发现围垦历史能够较好地反映土壤性质和重金属浓度的演化过程。年轻的围垦区(1990s)，土壤侵蚀和淋洗脱盐对土壤细颗粒组分、pH值、盐度、土壤有机碳和重金属含量分布均有显著影响。随着土地开垦年限的增大(1960s)，持续的农业施肥、工业活动（如造纸、石油开采）和城市扩建，都大大增加了土壤养分和土壤重金属含量的累积。然而，经过55年的开垦(1930s)，土壤性质和重金属含量基本上保持不变甚至有些指标表现为下降趋势，这可能与它们具有最高的生物利用度和受到不同管理因素影响有关。　　(4)在长期围垦的区域内，不同的土地利用强度会对土壤和沉积物中的重金属污染造成一定的影响。利用因子分析探究重金属在不同土地利用强度下的潜在来源，结果表明，每个土地利用强度均有特征值大于1的两个因子(F1和F2)被提取，且均占总方差的65％以上。低洼的湿地（土地利用强度1-LUI-1和土地利用强度2-LUI-2）会通过地表径流、大气降尘等过程吸收来自人为活动（土地利用强度3-LUI-3，土地利用强度4-LUI-4和土地利用强度5-LUI-5）释放的重金属。因此，研究区重金属污染最有可能是来自于工农业废水排放、生活污水排放和大气沉降。通过方差分析发现，人类活动通过土壤侵蚀、淋溶和施肥，显著改变土壤理化性质的同时，也影响着土壤和沉积物中重金属的行为。总体来看，重金属污染水平在5种土地利用强度下由高到低依次为:LUI-3＞LUI-1＞LUI-4＞LUI-2＞LUI-5。在不同的污染水平下，富集指数(EF)表明，重金属一般具有中等或较高的污染水平(2≤EF＜5，5≤EF＜20)，其中铅污染水平较低(EF＜2)，而镉污染达到高或很高的水平(20≤EF＜40，EF≥40)。在水产养殖和农业地区镉污染是一个严重的环境问题，过量镉的富集可能会导致人类健康问题，如骨骼疾病、肺水肿、肾功能不全、肝损伤、贫血和高血压。因此，从食品安全角度出发，应该特别注意镉元素在海产品和水稻中的生物富集。此外，重金属一般在河口湿地区域（LUI-1和LUI-2）具有较高的污染水平。滨海湿地位于辽河的终点，该河流穿过辽河三角洲最终流入渤海。无论是自然因素还是人为因素，湿地土壤中的重金属可能会累积到有毒水平造成环境风险，这将影响区域未来的围垦活动和湿地生态系统保护的可持续发展。因此，地方政府有必要采取措施控制重金属污染，如增加生态用地，发展生态农业（如稻田蟹养殖），重点地区建设自然保护区等。另外，定期疏浚沟渠可以有效减少重金属进入河流的可能性，从而减少重金属对研究区水环境的威胁。这些研究结果对区域的环境管理具有重要的借鉴意义。