2015年全球城市化率超过60%，城市化最显著特征就是大规模不透水地表的建设。不透水地表改造了原本的自然生态系统，同时也改变了生态系统结构与过程，导致城市或者区域生态系统服务水平退化。如何评估城市化中物理胁迫对生态系统服务可能产生的影响，已成为当前城市生态学和区域生态系统可持续发展的难点和热点。为科学合理地评估城市化进程中生态服务损失的风险，本文将生态系统服务引入生态风险评价中，系统梳理生态系统服务在生态风险评价中作用，结合城市和区域生态系统特点，构建多层次多特点基于生态系统服务的生态风险评价框架，以北京市、京津冀城市群为研究对象，分别选取一种或多种生态系统服务为评价终点，建立城市硬化地表胁迫生态风险模拟与评价方法，定量评估城市地表覆盖格局对城市系统不利生态过程的胁迫关系。主要研究结果如下：        （1）总结分析了生态服务在生态风险评价过程中所起到的作用。指出生态服务既符合评价终点概念公式，又符合评价终点的选取准则，是理想的评价终点，在风险分析中能紧密联系到生态系统各种结构和过程，且在风险评估交流、优化风险管理和生态风险后续管理措施制定中具有突出的优势。其次，从三个不同层次对现有的基于生态服务的生态风险评价实践进行了系统剖析。

       （2）构建了基于水环境生态系统服务的生态风险评估框架，分析了北京市六环区域内生态服务损失与不透水地表的胁迫关系。结果表明，水环境生态系统服务损失值平均值从2000年的10.71元/m2显著增加到2010年的14.43元/m2。 归一化建筑指数（NDBI）与生态系统服务损失值（ESL）之间存在显著的正相关关系，而归一化植被指数（NDVI）与生态系统服务损失值之间存在显著负相关关系。从空间重心转移来看，ESL和不透水地表重心的转移距离和角度基本上一致，并表示高度相关。空间作用关系上呈现出较高的相关性，空间生态风险等级第V级和第IV级生态风险等级面积分别增加了7.77%和11.20%，而第II和最I风险等级分别显著下降了7.58%和27.02%。

       （3）构建了基于生态系统调节服务的生态风险评估框架，研究不透水地表对城市生态系统调节服务的影响机制。其中水环境、热环境和碳固定等6项生态系统服务调节指标在北京市研究范围内呈现出明显城郊梯度分布，其中城市地区指标波动幅度比农村地区要强得多。熵值法评价模型表明随着不透水地表率值增加风险规避值呈现出较快的下降趋势。基于六项生态系统调节服务指标的聚类分析对城市生态系统弹性管理的建议是不透水地表合理值为36%，而控制阈值为70%。

      （4）构建了基于区域生态系统复杂性的城市群生态风险评估体系。依据生态系统复杂性特点，建立耦合PSR(压力-状态-响应)框架和机器学习的面向生态系统服务的风险评估多尺度模型。以京津冀城市群为研究对象，选取径向基神经网络和随机森林模型分别从区县尺度和1km栅格尺度进行生态风险模拟与评价。根据夜间灯光数据划分出城市-城郊-农村三区域，生态系统状态指标和生态系统服务均呈现出明显城郊梯度。2000年到2010年期间，生态系统压力值从0.145增加到0.162，而生态系统状态值从0.378下降到0.311，生态系统响应值从0.096下降到0.087。区县尺度上两期间，高风险等级V上升了6.95%，而低风险等级则降低了6.89%。栅格尺度上构建100棵决策树的随机森林模型进行生态风险模拟与预测，其中参数敏感性分析指出生态系统服务、不透水地表率、固碳能力和径流曲线值是四个主要影响要素。极高风险等级值VI和高风险等级V的比例分别上升了1.97%和2%；Ansenlin局部莫兰指数指出高风险值-高风险值区域面积增长为148平方公里，其中天津增长幅度为最大的;而低风险值-低风险值区域面积下降为1574平方公里，其中承德下降速度最快。

       （5）构建了基于区域生态系统整体性的城市群生态风险评估体系。考虑到生态系统整体性特点，建立耦合生态系统健康和生态系统服务的生态风险评价框架，将其应用于京津冀城市群生态风险评价。2000年至2010年期间，生态系统服务降低幅度主要分布在0-15%之间; 生态系统健康值从0.491下降到0.387；综合风险表征值从2.07下降到1.81。评价单元区县尺度上高风险等级V的比例上升了6.95%，而低风险等级I的比例则下降了6.42%。根据人工地表率与风险表征综合值的拟合模型结合生态系统弹性管理，人工地表比例应控制在70%以下。