生态环境是人类生存和发展的主要物质来源,良好的生态环境是人类发展的重要前提,也是人类赖以生存、社会得以安定的基本条件。然而,随着我国经济的稳步发展、城镇化进程的推进、工业化大规模地建设、人口数量的迅速增加,使得生态破坏以及环境污染问题突出,严重制约我国经济社会的可持续发展。协调好社会经济发展与生态环境系统之间的复杂关系,实现可持续发展,已成为我国社会经济和谐、有序、可持续发展战略中的重要目标,量化生态脆弱性并在实践和探索中为其提供相关理论依据、研究方法和决策支持尤为重要。针对上述问题,本论文建立基于人类社会的生态脆弱性评估框架,针对脆弱性理论的复杂性和不确定性,引入模糊理论、云模型理论、区间理论,开发多种生态脆弱性多准则决策方法,定量表征生态脆弱性结果的模糊不确定性、随机不确定性、区间不确定性,降低不确定性因素对生态脆弱性评估的影响,揭示人类社会与生态环境耦合系统脆弱性变化规律,探讨生态系统脆弱性与可持续发展的科学问题,具体研究内容包括:(1)考虑决策过程中决策者的风险偏好,开发了基于空间多准则耦合加权平均算子(Ordered Weighted Averaging,OWA)方法,分析北京市城市化快速发展对特定斑块(人类健康、地下水、地表水、大气环境)生态脆弱性的影响;(2)考虑生态脆弱性的轻重与否是是一种模糊概念,开发了基于模糊综合评价的多准则评价方法,建立基于“敏感-暴露-适应”框架的生态脆弱性评估体系,从宏观角度评估中国生态脆弱性状态及成因机理;(3)考虑脆弱性评估过程中存在的模糊不确定性和随机不确定性,开发了基于云模型理论的多准则决策方法,从中观角度分析京津沪渝四个直辖市的生态脆弱性状态,并识别主要矛盾指标;(4)考虑能较大程度上保留数据集结过程中的决策信息,开发了基于区间理论的多准则决策方法,结合 LEAP(Long-range Energy Alternatives PlanningSystem)模型和蒙特卡洛模拟,从中观角度量化预测不同政策实施对京津冀地区未来生态脆弱性的改善/恶化程度。本论文以建立生态脆弱性量化评估模型为基础,定量描述评估过程中不确定性,分析区域生态脆弱性的时空变化规律,阐明生态脆弱性状态的成因机理,识别生态脆弱性主要矛盾因素,预测不同政策实施对生态脆弱性的影响,为区域生态环境保护和污染治理提供决策依据,为实现生态脆弱性指标均衡发展提供指导方案,为制定未来生态环境保护规划提供科学支撑。