由于地理位置和地质条件的特殊性,滨海地区地下水环境十分脆弱和敏感,对外部干扰的抵抗能力和恢复能力弱。随着地下水资源开发利用的强度日益增加,滨海地区普遍面临地下水位下降、海水入侵、地下水质恶化等地下水环境问题。植被是环境变化的敏感指示器,滨海地区地下水环境变化会引发强烈的地表植被生态响应,如地下水位下降和海水入侵会导致植被退化、多样性丧失和生态服务功能下降,影响人类生存环境和经济社会可持续发展。因此,亟需开展滨海地区地下水开发利用背景下地下水环境演变和植被响应的综合性和系统性研究。本研究以莱州湾东岸地区为重点研究区,在充分进行资料收集、野外调查和实验室分析的基础上,综合应用多元统计学、地统计学、环境同位素和遥感解译等方法系统研究了研究区地下水环境的演变过程,分析了地下水资源调控和开发利用对地下水环境的影响,探究了地表植被对地下水环境变化的响应和机理,并对受损的地下水环境恢复力作出评价。主要研究手段、内容和结论如下:（1）研究了莱州湾东岸地区地下水开发利用对地下水位动态变化和地下水质的影响。针对地下水位对外界干扰响应的复杂性和非线性,构建了地下水位年变化量对有效灌溉面积、节水灌溉面积等影响因子响应的BP神经网络模型,并利用缺省因子法量化地下水位对各因子的敏感程度,证实以地下水为主要水源的农业灌溉是莱州湾东岸地区地下水位动态变化的主要驱动力。在研究区采集153个地下水质样品,分析地下水化学组分的空间分布规律。基于地下水中营养盐、重金属和微生物等指标的差异,利用模糊C-均值聚类法把地下水质样本分为在空间上连续的4类,解决了地下水质在地理空间上的渐变问题和边界突变问题。基于地下水环境的自然背景以及人类活动的类型和强度讨论了造成各水质分区地下水质差异的原因,发现包括农业、工业、生活和矿山污染源在内的人为污染源以及海水入侵是区域地下水污染的重要原因。（2）以王河下游流域为例,分析了滨海地区地表水地下水联合利用对区域水循环和污染物运移的影响。工程实施前后王河地下水库和下游地下水流场的变化表明,地下截渗墙阻断了上下游间的水力联系,剥夺了下游含水层在自然状态下接受的地下径流,库区水位抬升的同时,下游地下水位持续下降。利用3H同位素技术指示地下水的运动和交换特征,发现库区地下水3H浓度在水平和垂直方向具有均布规律,这表明地下水库建设形成的封闭储水空间、大规模地下水人工补给和开采、含水层连通性促进了库区地下水的内循环。地下水文过程的阻断和水循环模式变化导致了库区和下游地下水中氮污染物分布和迁移转化规律的差异。NO3--N是库区地下水无机氮的主要形态,浓度在空间上分布均匀且显著高于下游地区。库区地下水的内循环模式、高强度农业施肥共同造成了NO3--N的蓄积和空间均匀分布。（3）基于Modis MOD13Q1 NDVI长序列数据,分析了莱州湾东岸地区NDVI的时空特征和演化趋势。利用因子分析法提取土地利用与农业种植结构、农业生产水平、地下水环境、气候条件、社会经济发展水平与环保投资等5个NDVI的综合影响因子,并建立NDVI对综合因子响应的多元线性回归模型,定量分析了地下水环境对NDVI的影响程度。进一步地,基于地下水和土壤环境调查成果分析了地下水环境因子对NDVI影响的机理。结果表明,地下水位下降导致灌溉用水保证率下降,长期使用高矿化度的地下水灌溉导致耕地表层土壤盐分累积,不利于农作物生长。调查了王河下游地表水地下水联合利用对农作物生产力的影响,结果表明,工程运行后,由于地下水环境改善和灌溉能力提升,地下坝坝址上下游相邻耕地NDVI变化趋势出现明显差异,上游耕地NDVI比相邻下游耕地高15.1%;坝址上游耕地单产量平均提升了 22.0%,而远离坝址的耕地则没有明显变化。（4）利用弹性理论评价了莱州湾东岸地区地下水环境的恢复力。在充分进行实地调查和资料收集的基础上,选取了影响莱州湾东岸地区地下水恢复力的自然条件和社会经济指标,构建了地下水环境恢复力的层次分析评价指标体系。利用可变模糊识别模型定量评价地下水环境恢复力水平,并分析其时序变化特征。结果表明,随着产业结构的变化、环境保护能力的提升以及自然条件的改变,地下水环境恢复力经历了先下降后上升的过程。利用障碍因子诊断模型对地下水环境恢复力的障碍因素进行诊断,发现各时期影响恢复力提高的主要障碍因素不同,现阶段主要障碍因素是工业废水、农业废水、生活污水排放和地下水资源量短缺。在此基础上,提出了地下水环境保护的针对性措施。