随着中国城镇化进程的加快,生态环境问题日益严峻,负外部性显著。中原城市群东邻沿海地区,西接广袤的西部地区,是我国重要的交通和通信枢纽,对中部崛起具有重要意义。然而在中原城市群快速建设时期,部分城市雾霾天气、水资源短缺、污染严重等问题日益突出,威胁着城市群的可持续发展。如何实现经济社会与资源环境协调互动是城镇化与生态环境耦合关系研究中的重要问题。目前,大多数研究更多关注于国家、东部沿海城市群、省级行政区以及单个城市城镇化对生态环境的影响,而较少有研究探讨中原城市群内部二者之间的交互作用关系及动态变化特征。鉴于此,本文构建一套完整的城镇化与生态环境交互耦合关系总体框架,并将此框架应用于中原城市群核心发展区。该框架在综合评价各城市城镇化水平和生态环境质量的基础上,运用耦合协调度模型（Coupling Coordination Degree Model,CCDM）和时空地理加权回归模型（Geographically and Temporally Weighted Regression,GTWR）,测度2003—2019年城镇化与生态环境协调现状,并揭示二者之间交互作用的时空异质性。其次运用系统动力学（System Dynamics,SD）方法,构建城镇化与生态环境耦合系统SD模型;利用算术平均、经验函数等方法量化变量间的关系,并对模型的有效性进行检验。设置自然演变、经济增长、资源节约、环境保护、科技导向和协调发展6种仿真情景,通过改变调控参数值动态模拟预测2020—2035年城镇化水平和生态环境质量变化趋势。最后,根据地区发展现状提出了相应的对策建议。研究结果表明:（1）2003—2019年城镇化水平和生态环境质量逐渐提高,空间城镇化与生态环境压力贡献份额明显高于其他因素。高城镇化区的空间格局保持不变,中城镇化区和偏高城镇化区相对稳定,低城镇化区消失;生态环境以中生态环境区为主,2013年之后,偏优及优生态环境区扩大,劣生态环境区消失。（2）2003—2019年耦合协调度由0.546缓慢增长到0.768,耦合类型由濒临失调转变为基本协调。各地市中,郑州、许昌、漯河协调发展水平较高,洛阳、平顶山、新乡、焦作、济源、鹤壁和晋城居中,开封、商丘、周口和亳州较低;基本类型以城镇化滞后为主导,城镇化水平需要进一步提高。（3）2003—2019年城镇化与生态环境之间的协同作用增强,交互作用关系趋于收敛。城镇化与生态环境的负交互作用主要集中在中西部地区,如洛阳、晋城、济源等城市,在这些地区,经济城镇化和空间城镇化加剧了环境污染,反过来,生态环境压力和生态环境状态也制约着城镇化发展。（4）城镇化与生态环境耦合系统SD模型模拟结果显示,协调发展型集合了前5种方案中的优点,城镇化展现出良好的发展势头,通过调整三产投资比重、提高工业固废回收利用率、提高单位灌溉用水效率等措施,生态压力有所缓解,是实现区域协调发展的相对较优方案。