改革开放以来,我国城乡发展在取得巨大成就的同时,也带来了经济动力不足、资源约束收紧、城乡差距拉大、环境破坏严重等问题,城乡剪刀差从经济领域蔓延到社会领域,继而到环境领域,出现城乡关系失衡。在城乡发展领域,迫切需要以可持续发展为内涵,以追求转型、绿色、健康为核心目标,深入研究城乡关系,探索城乡发展方式和发展路径的转变。城乡耦合侧重从“自下而上”角度进行城乡互动研究,客观揭示城乡相互影响和相互作用的规律和特征,反映城乡统筹等工作的实效,以利于科学认识城乡发展规律和开展城乡统筹工作。生态环境是人类生存的基础空间载体,对人类社会的发展具有根本性的作用。生态文明强调遵循人、自然、社会和谐发展的客观规律,倡导人和自然生态环境的协同进化。近年来我国也提出了“把生态文明理念和原则全面融入城镇化全过程,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路”的要求。本文提出进行生态视角下城乡耦合特征研究的命题,以系统揭示生态视角下城乡互动的客观规律,为基于生态文明理念和原则的我国城乡发展提供研究的理论基础和技术支撑。城乡生态效益是从生态与城乡居民活动两个维度入手,综合考虑城乡居民各种经济社会活动的效能及其环境影响,城乡生态效益兼顾了城乡的经济、社会和环境三大子系统。为了从生态视角下揭示我国城乡发展的规律和特征,科学客观的反映城乡统筹工作的实效,为我国未来城乡统筹发展模式提供科学基础,本文提出以城乡生态效益作为城乡耦合研究的重要手段,运用城乡经济生态效益、社会生态效益、环境生态效益进行城乡经济系统、社会系统、环境系统耦合的研究思路,从两个层面构建基于生态效益的城乡耦合特征研究的框架和路径:(1)系统层面,以城乡经济社会生态效益为切入点,进行基于生态效益的城乡耦合特征研究。通过确定城乡经济社会生态效益内容和指标体系,分析比较城乡整体、城镇、乡村的经济、社会、生态效益指标的变化,经济社会效能与环境影响的耦合状况和变化,城镇、乡村的综合经济社会生态效益以及基于综合经济社会生态效益的城镇-乡村耦状况和变化,揭示城乡不同系统间的耦合特征;(2)空间层面,以城乡环境生态效益为切入点,以生态用地为具体研究对象,进行基于生态用地的城乡耦合特征研究。通过将研究范围划分为城市地区、乡村地区和城乡交错区,比较分析以上区域不同时期的生态用地、生态用地效能的变化,以及城市地区-城乡交错区、城乡交错区-乡村地区、城乡整体的生态用地效能耦合状况,揭示城乡不同空间的耦合特征。本文提出了综合应用多种量化分析技术,对城乡系统和空间耦合特征进行定量研究的方法,包括应用RS/GIS技术获取城乡耦合的表征指标和基础数据,应用层次分析法进行生态效益指标体系和生态用地效能指标体系构建,应用RS/GIS技术进行城乡生态用地变化分析,应用熵值法进行指标权重确定,应用功效函数分析经济社会生态效益和生态用地效能,应用耦合度模型和耦合协调度模型测度不同层级、不同系统和不同空间的耦合度和耦合协调度,进行多层面、多系统、多尺度的城乡耦合特征研究。基于生态效益的武汉市城乡耦合特征显示:产业发展方面,武汉市城乡在产业领域联系日益紧密。然而在产业的生态化转型和升级方面,城镇和乡村呈现不同的趋势,城镇经济增长与自然资源能源消耗及环境污染排放逐步脱钩,城镇经济增长对环境的依赖不断降低,而乡村经济增长仍然依赖于化肥农药薄膜等农业物资大量的投入,农村产业生态化提升滞后于城镇。居民生活环境方面,武汉市城乡居民的能源消耗和生活垃圾是改善武汉市城乡人居自然环境的重点,但乡村的社会生态效益低于城镇的社会生态效益,反映出武汉市城乡发展中的城乡居民生活环境二元化特征。自然生态环境方面,武汉市城乡生态用地变化及相互作用呈现出鲜明的时空特征。基于生态效益的武汉市城乡耦合问题显示,在产业方面,武汉市城乡产业生态化发展差距加大,农业升级转型滞后;居民生活环境方面,武汉市城乡质量改善差异明显,乡村环境建设有待加强;生态环境方面,武汉市城乡变化分异,乡村生态用地效能下降。武汉市城乡耦合发展的制约因素主要体现为城乡经济统筹中,关注经济增长,对产业生态化同步提升重视不够;城乡社会统筹中,关注生活物质条件改善,对环境保护重视不够;城乡环境统筹中,关注城市地区和都市发展区生态用地保护和建设,对乡村地区的生态用地保护重视不够。本文最后提出了武汉市城乡耦合发展的建议,包括加强城乡经济-社会-环境复合系统综合统筹和城市地区-城乡交错区-乡村地区生态用地的空间统筹。