沼泽湿地是一种重要的生态系统，其服务能力的独特性是其他生态系统不可替代的，具有重要的生态、社会以及经济价值。近几十年来，随着人类活动不断的增加，大面积的沼泽湿地消失与退化危机直接引发了出严重的生态和社会问题，进而威胁到区域、国家甚至全球的可持续性发展。结合相关技术，从湿地生态系统服务恢复的角度实现沼泽湿地空间优化，对于湿地生态环境的改善、湿地生态服务能力的充分发挥以及区域的可持续发展具有重要的研究和实际意义。三江平原处于我国的东北部，是国内重要的天然沼泽湿地集中分布的区。由于人类对粮食生产的需求，建国以来，三江平原历经了三次的开荒期，自然沼泽湿地迅速减少，耕地猛增。区域环境逐步恶化，湿地生态系统受到了严重破环。本研究选择三江平原为研究区，以Landsat TM影像、土地利用以及气象数据为主要数据源，根据多目标蚁群算法的原理，在GIS空间分析技术的基础上，实现三江平原的沼泽湿地空间优化。首先，对三江平原主要生态系统服务(径流调节服务和野生动物栖息地支持功能)进行系统性分析评价，其次，以Matlab为二次开发平台，构建三江平原沼泽湿地空间优化系统，进而在多目标优化理论的指导下，结合现有空间优化配置算法，以优化区域沼泽湿地生态系统服务为目标，在沼泽湿地与农作物协调发展的约束下，构建一种基于GIS技术的多目标蚁群算法的沼泽湿地空间优化模型，对三江平原不同沼泽湿地区的湿地生态系统进行空间优化分析。最后，从目标函数、沼泽湿地整体景观格局以及沼泽湿地与农作物协调发展水平三个角度综合评价沼泽湿地优化效果。通过本研究得出的主要结论如下：（1）通过对三江平原水文调节服务能力的分析，发现三江平原2010年径流调节量在187~570mm的范围内波动。总的水文调节量为4.42×1010mm，其中，沼泽湿地水文调节量为4.64×109mm，占水文调节总量的10.49%。总体看来，除去大型水体、沼泽湿地等高蒸散地物之外，三江平原的径流调节能力具有较强的空间分异性。（2）三江平原水禽栖息地适宜性最好、适宜性良好的区域分别为1.19×106ha、2.09×106ha，占总面积的30.27%，集中分布在河流、湖泊周围。区域内水禽栖息地的适宜性面积相对较少，这与人类活动增加有关。但是为了进一步缓解人类生产的发展与生态环境安全之间的矛盾，还需进一步加强生物多样性的保护，维持区域生态系统的稳定。（3）三江平原各县（市）的耕地效益具有明显的空间分异。耕地效益最高（耕地的效益值>0.75）的县（市）集中分布于三江平原东北部的平原区（扶远、同江、富锦、饶河），以及三江平原南部的穆棱-兴凯平原（虎林、宝清）。沼泽湿地效益值>0.75的县（市）相对比较少，只有富锦、宝清以及佳木斯。结合沼泽湿地效益和耕地效益可知，宝清、友谊、富锦、同江和虎林5个县（市）的协调发展水平较高（发展水平值>0.75）；以上分析说明，整个三江平原的作物生产与自然沼泽湿地的协调发展存在着明显的空间差异。（4）以Matlab为平台，构建三江平原沼泽湿地空间优化系统。选择三组参数实现沼泽湿地空间优化，结果分析可知，三种情景下的沼泽湿地面积相对于2010年都有不同程度的增加。优化后的沼泽湿地面积分别为，8.24×105ha、15.09×105ha、10.21×105ha。相对于2010年沼泽湿地分布分别增加了22.62%，124.55%，51.93%。其中，组合一面积增加最少，这与其仅仅实现了局部收敛有关。组合二的面积增加最多，是2010年沼泽湿地面积的两倍多，主要是由于该组参数设置的算法收敛速度慢。从客观角度分析，组合一和组合二都不是最优解。组合三的参数设置在前两种组合的前提下，不仅实现了全局最优，而且还实现了及时收敛，是一种理想的沼泽湿地优化效果。（5）从沼泽湿地景观整体格局、目标函数以及沼泽湿地与作物协调发展水平的角度对沼泽湿地空间优化效果进行分析结果表明：从景观整体格局分析可知，三江平原经过沼泽湿地空间优化后，沼泽湿地的斑块数量减少，而平均斑块密度增加，聚集度指数增加，景观多样性指数上升，说明沼泽湿地优化实施后，景观格局更有利于朝着沼泽湿地生态服务能力的发挥，对维护区域生态安全具有很大的意义。达到了沼泽湿地空间优化的效果。改善了生态环境。水文调节目标分析表明，沼泽湿地空间优化后，三江平原63%的区域径流增加，经过沼泽湿地空间优化前后对比，三江平原全区径流调节总量由28.57×109m3增加到31.69×109m3，增加了10.08%。水禽栖息地适宜性目标分析显示，经过沼泽湿地空间优化实施后，水禽栖息地适宜性最好、适宜性良好的面积由优化前的1.19106ha、2.09106ha增加到优化后的1.92106ha和2.38106ha，净增加量为0.73×106ha和0.29106ha。沼泽湿地空间优化后，作物生产效益从沼泽湿地空间优化前的0.875减少到优化后的0.804，沼泽湿地效益从沼泽湿地空间优化前的0.769增加到优化后的0.873。沼泽湿地空间优化后的协调发展水平值较优化前有很大幅度提高，达到0.824。说明按照文章优化的结果实施沼泽湿地空间优化会极大地提高三江平原作物生产与沼泽湿地的协调发展水平。