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随着人类活动对生态环境干扰作用的不断增强，区域性、单要素生态环境问题通过积累、叠加和扩散，逐渐发展成为全球性、复合型的生态环境安全问题，严重威胁人类社会。从人类社会生存与发展的角度看，生态环境安全问题是人类社会“继续生存还是自我毁灭”的问题，是一个比经济安全更严峻的安全问题。但目前对生态安全的认识和研究还没有形成共识和统一的理论体系。本文基于WSR论的系统研究方法，运用脆性理论、元胞自动机、可拓决策、系统动力学、演化博弈论等理论模型和理论基础，对区域复合生态系统安全的本质、作用机理、预警管理和保障机制等问题进行研究，为区域复合生态系统安全研究提供了一个理论框架，成为系统视角下的生态安全理论研究的有益补充和完善。同时，为新形势下保障区域生态安全实践工作提供依据和科学方法。
论文的主要创新性工作和研究结论如下：
(1)在对区域复合生态系统分析基础上，从生态安全问题、生态安全本质、区域复合生态系统安全的定义、研究内容、研究方法等方面，构建了区域复合生态系统安全研究的理论体系。根据WSR方法论，构建了包括安全作用机理(物理分析)、安全预警管理(事理分析)、安全保障机制(人理分析)三个层次的分析模型。系统视角下的区域复合生态系统安全研究框架的建立，为解决当前生态安全研究多视角、多领域的不一致性问题提供了新思路。
(2)利用脆性理论和方法，对区域复合生态系统安全的作用机理进行研究。首先，建立了区域复合生态系统的脆性模型，给出基于脆性作用的区域复合生态系统安全解释；其次，探讨了脆性作用下区域复合生态系统安全作用机理和过程，揭示了区域复合生态系脆性作用下的安全机理本质和作用过程；接着，利用元胞自动机对复合生态系统安全运行过程进行了仿真。研究结果表明，区域复合生态系统脆性是复合系统安全问题产生的根源和本质，复合生态系统安全问题的出现就是系统的脆性作用过程，不同的脆性作用会导致不同的复合生态系统安全状态，且脆性是可控的。最后，作为生态安全子系统之间作用机理分析的一个实例，对中国经济增长与水资源利用之间的关系进行研究，揭示水资源利用与经济增长之间脆性作用机理过程，同时，为解决经济社会发展中水资源短缺问题提供利学依据。
(3)构建了区域复合生态系统安全预警体系，并按照该预警体系展开了对区域复合生态系统安全预警管理研究。在深入分析预警运行机制、调控机制、预警方法和安全预警体系结构基础上，设计了区域复合生态系统安全预警指标系统，包括预警指标选择、安全等级划分和安全标准阈值的确定等；利用系统动力学方法建立区域复合生态系统安全的动态仿真模型，为指标预测和安全调控策略提供了方法；将可拓理论引入生态安全预警研究中，建立了区域复合生态系统安全的可拓预警模型，并给出了具体的预警分析过程和方法。结果表明，基于可拓分析的生态安全预警模型具有可扩充性和灵活性，既可以对单个生态安全要素进行针对性的预警分析，又可以将多目标评价归结为单目标决策，对整个区域对象的生态安全状况进行分析。基于以上预警模型和方法，对陕西省生态安全进行预警分析的实例研究，研究结果与陕西省实际情况基本一致。
(4)分析了我国生态安全保障立法机制的现状和存在的问题，重点对生态安全立法决策问题进行研究。给出了基于综合集成法的立法决策技术和基于信息流的立法决策过程；基于演化博弈模型研究了自然区保护立法中部门利益关系，结果表明，自然保护区立法中各个部门的利益均衡形成是一个动态的、逐步演化的过程，各部门策略的演化方向与博弈双方的支付矩阵相关，并受到系统初始状态的影响，同时合作产生的超额利润、合作所投入的初始成本、自然资源服务能力、以及其贴现因子是影响各部门合作关系演变的重要因素；最后，对我国生态安全立法保障体系建设提出对策与建议。