城市化是当今世界最重要的经济、社会现象，同时城市化这一进程也极为复杂，涉及到城市这一复杂系统的方方面面。伴随着城市化过程中经济发展、人口聚集和土地利用变化，这一复杂过程对城市的生态环境产生了一系列的影响，对城市的发展也产生了极为深远的影响。城市化过程对生态环境的影响反映在多个方面，包括水、大气、土壤和生物，同时这些影响相互之间也存在着密切的联系，这对于具有综合性、整体性和自组织性的城市生态系统无论在结构还是功能上都会产生巨大的影响。本文选择城市化进程较快的典型区域浙江省杭嘉湖地区作为研究区，并以湖州市区作为具体的研究对象，研究城市化发展的生态环境效应；从景观格局变化、水环境变化以及生态系统健康状态变化这三个方面进行探讨，重点分析城市化综合水平与景观生态格局之间、人口城市化率对水环境变化的影响以及城市化进程与城市生态系统健康之间的关系。　　 对湖州市区的城市化发展水平作具体的分析，结果表明：湖州市区人口城市化率总体呈上升趋势；国内生产总值增加迅猛，工业和建筑业发展迅猛。采用主成分分析法对湖州市区城市化综合水平进行定量计算，结果表明：研究区的城市化综合水平在1993-2006年间逐年提高，与人口城市化率逐年提高、GDP和第一、二、三产业产值快速增加保持了相同的趋势；1999年的城市化综合水平指数值最接近零，表明当年是平均的综合水平，2001年之后该数值快速增加，越来越偏离平均的综合水平。　　 根据遥感影像对研究区的土地覆盖情况进行分析，结果表明：研究区建设用地面积逐年扩大，水域面积包括湿地面积逐年减少，林地和耕地下降幅度不大。说明湖州市区城市扩张以牺牲水域湿地面积为代价，大量的湿地、河岸带转化为其他的土地类型，导致河道缩小、湿地面积减少，这就给河流生态系统造成了很大的威胁。研究区的景观格局整体上显示为：斑块的聚集程度减少，分散程度增加，连通性下降，破碎化程度增加，优势景观类型所占比例下降，斑块与斑块之间相邻的概率增加，景观多样性增加，景观异质性增加，该趋势说明占优势的景观类型面积下降，人类干扰大的景观类型面积增加，斑块分布更加的分散，斑块异质化程度增加，景观格局受到人类干扰逐渐增大。对城市化综合水平和景观综合水平之间耦合度进行分析，结果显示：1991年城市化综合水平与整体景观层面和水域斑块的耦合度分别为0.52和0.5，这就表明城市化发展与两个景观层面都处于磨合期，2001、2005年都处于拮抗期且拮抗程度越来越大，与整体景观层面的耦合度从0.46下降到0.41，与水域斑块的耦合度从0.45下降到0.39，说明随着城市化进程的加快，城市化水平与景观动态变化之间的耦合度逐步降低，朝着无序发展。　　 采用城市熵值模型(UEE)对研究区主要河流断面的水质变化进行分析，结果表明：位于西苕溪干流的港口断面和东苕溪干流的德清大桥断面，除了氨氮之外，其余各项UEE数值的总体变化趋势是越来越大，说明水质总的变化趋势是变差。位于西苕溪和东苕溪交汇处的杭长桥断面，除了TN其余指标的熵值总的趋势是越来越大，说明杭长桥的水质总的趋势是变差，东西苕溪下游大量的农业活动以及所处位置城市化进程较快，建设用地侵占河流湿地，水域面积下降，从而对杭长桥的水质产生不利用影响。三个断面不同程度的受到城市化进程的影响，由于研究区水域面积逐渐减少，使得河流自净能力下降，环境容量也下降，污染物难以去除，导致水质整体恶化。　　 采用分形理论对建立的生态系统健康评价指标体系进行分析，结果表明：1997、2001和2005年脆弱度分别为4.92、4.05和3.87，健康状态从健康向亚健康发展。原因有两方面：一是城市化发展使得人地矛盾增加，导致城市建筑面积增加，水域湿地大量被侵占，整个生态系统从日趋成熟期人为地拉回到发展期，且这种发展是逆向的、不健康的，整个生态系统变得更加脆弱；二是因为城市化发展导致景观格局发生巨大变化，具体表现为优势景观斑块受胁迫，人工景观无序发展，整体景观表现出破碎化、孤岛化的现象，这既不利于生态系统的稳定和有序发展，也不利用环境保护、生物多样性维持以及生态系统正常的结构与功能的发挥，最终导致整个系统朝着不健康方向发展。　　 城市化发展这一势头不可能改变，城市的进一步发展也十分必要，基于城市化发展会对生态环境造成很多不利影响，因此本文从宏观与微观两个角度提出对策和措施，具体包括公众参与、环保投入、治理污染、合理的城市规划、建设低碳社会以及采用工程性措施来改善环境，目的在于更有效的保护生态环境，协调好社会-经济-生态环境这一系统内部之关系。