随着中国经济社会的快速发展,生态环境问题日益严重,生态安全已经成为影响国家安全的重大问题。而中国是世界上13个缺水最严重的国家之一,资源性缺水问题十分突出,随着经济的高速增长,富营养化已成为我国湖泊面临的普遍危机,肆虐的水华同时造成的水质性缺水,已严重威胁着区域饮用水安全,并引发生态安全问题。由于湖泊流域生态环境演变发生机理异常复杂,生态安全评价一直是流域环境管理的难题,有关湖泊流域生态安全内部作用机制研究的报道很少。　　 本研究以巢湖流域为研究对象,从流域自然与社会经济特征、湖泊水环境、湖泊水生生态系统出发,以为保障流域生态安全和构建和谐社会(人与自然方面)提供科学依据为研究目的,评价分析了湖泊水环境、富营养化时空变化和湖泊水生生态系统的演变,并对水环境质量评价方法进行了系统的比较。在深入分析流域生态安全评价模型的建模思路和评价方法(如物元法、综合指数法、模糊数学法、GIS、层次分析法、熵权法)的优缺点及其应用实例的基础上,建立了基于水环境和水生态的巢湖流域生态安全评价指标体系,并采用多学科集成的熵权模糊物元评价方法,评价2003和2007年流域生态安全状态并甄别关键因子,同时定量和定性地分析巢湖水环境质量、水生生态系统变化及相互作用关系,并从中探索巢湖流域生态安全状况变化的内部机制和关键影响因素,为保障巢湖流域生态安全的环境管理提供科学依据。　　 水环境质量评价结果表明：全湖仍处于Ⅴ级(重污染),2000-2007年巢湖水环境总体略有改善;东半湖2007年水质达到Ⅳ级,且呈逐年改善趋势;西半湖水质仍处于Ⅴ级(重污染),2000-2007年的8年间波动较大。富营养化评价结果显示,西半湖明显高于东半湖,近八年富营养化程度比较稳定,综合营养指数接近50。在评价方法比较上,加权模糊数学方法在评价过程中考虑到了各单项参数在总体污染中的权重、及其对不同级别的隶属度,结果比污染指数法更具有合理性,但仍需结合实际情况以分别对待。　　 生态安全评价结果表明：巢湖流域整体生态安全格局不容乐观,2003年和2007年巢湖流域整体生态安全值(欧氏贴近度)分别为0.324和0.348,2003年处于高度风险和中度风险之间,2007年处于中度风险和轻度风险之间。欧氏距离计算表明,巢湖流域在2003年和2007的生态安全状况均属于“中度风险”。与2003年相比,2007年巢湖的生态安全状况有所改善,但改善程度不明显。经比较各指标集贡献度,水生生态系统对巢湖流域的生态安全影响最大,2003年和2007年度贡献度分别仅为0.248和0.253。在评价指标中,总磷(TP)对2003年和2007年流域生态安全影响最大,TP是影响巢湖流域生态安全的关键指标。研究表明,熵权模糊物元模型可作为巢湖流域生态安全评价的一种新方法。　　 机制研究结果表明：水环境质量下降和巢湖的富营养化是导致水生生态系统生物多样性下降、浮游植物种群变化的主要原因,物种多样性下降、蓝藻的优势种群地位和灾变情况下水华的导致水生态系统失衡,水质进一步恶化,湖泊社会服务价值大幅降低或中断,对流域生态安全构成严重威胁。TP是蓝藻成为优势种群的主要因素,且与其他物种变化相关性显著,是关键的水质指标;人类活动和湖体富营养化导致巢湖水生植被严重退化,在水生植被大量消失的情况下,仅靠减少外源营养盐的输入,很难有效控制水质的进一步恶化和降低巢湖的宫营养化水平。重建水生植被与控制TP入湖量相结合是保障流域生态安全的基础。　　 本文针对巢湖流域生态安全评价提出了基于水环境和水生态的评价模型和指标体系,量化了评价标准,规范了评价方法,并定量和定性分析了巢湖流域生态安全内部作用机制,在流域生态安全评价的创新上完成了初步尝试。诚然,本文在时间、空间尺度上研究不足,需进一步开展多年份、连续性的研究,部分结论有待于与其他湖泊的对比研究结果进行比较与验证;在技术方法上需进一步优化模型以增强其对流域生态安全状况变化的预测功能;同时受到数据源限制,目前的研究工作主要为单一复合模型评价,缺少多模型评价比较、验证,同时在生态信息空间表达和分析方面不足。下一步工作拟将景观尺度、数字模型法引入巢湖流域生态安全评价,进行多模型、多尺度的比较,进一步大大提高研究精度。